DES TRAINS

697. Composition d'un train à tôle. — Un train à fines tôle peut se composer d'une seule paire de cylindres communiquant avec le moteur par le cylindre inférieur, qui, à son tour, active le cylindre supérieur. Lorsqu'il y a deux paires de cylindres, les cylindres inférieurs peuvent recevoir le mouvement de la machine pour le transmettre aux cylindres supérieurs. Dans les trains à deux équipages, qui ne diffèrent que par les dimensions et la dureté des cylindres, l'un sert à dégrossir les tôles et l'autre à les finir.

Un train à grosses tôles peut aussi n'avoir qu'un équipage à cylindres, mais il doit posséder, en outre, un équipage à pignons. Un train pareil ne convient guère pour des tôles ayant moins de S mm. d'épaisseur. A la vérité, on y fait aussi des tôles de 3 mm, mais souvent ces tôles sont défectueuses, parce que, le jeu dans les moufflettes faisant tourner le cylindre supérieur par saccades, la vitesse des cylindres peut manquer de l'égalité et de l'uniformité nécessaires.

A Couillet, où l'on a un pareil train à tôles fortes, l'équipage à pignons se trouve en queue du train, c'est-à-dire que le mouvement, reçu par le cylindre inférieur, est renvoyé par les pignons au cylindre supérieur. Cette disposition soustrait en partie les pignons aux chocs

CHAP. IV. FABRICATION DE LA TÔLE

qui pourraient en déterminer la rupture, de sorte qu'elle en prolonge la durée et les fait quelquefois résister pendant plusieurs années ; elle épargne aussi les accouplements, mais elle donne lieu à une répartition inégale de l'action de la machine. On aurait placé les pignons en tète de ce train, s'il n'avait pas fallu tenir compte de circonstances locales, principalement de la position des fours, qui étaient construits d'avance.

Dans les trains à tôles moyennes, le mouvement n'est transmis qu'aux cylindres inférieurs comme dans les trains à tôles fines, et les cylindres mâles tournent par le contact des cylindres femelles et des feuilles qu'on étire, ce qui permet de se passer de l'équipage à pignons, des arbres et des manchons d'a.ccouplement.

Le plus souvent le train se compose : 1" de deux équipages à cylindres, placés bout à bout : l'un sert pour les fines tôles et l'autre pour des tôles plus ou moins fortes et pour dégrossir ; 2° d'un équipage à pignons. Comme l'équipage à fines tôles a le plus de fatigue à supporter, on le rapproche du moteur, et comme le cylindre supérieur y est libre ou non accouplé, on doit rejeter en arrière les pignons ; la place de ceux-ci n'est pas non plus entre les deux équipages à cylindres, parce que cette disposition éloignerait trop les appareils à dégrossir et à finir l'un de l'autre : voilà pourquoi on les met en queue du train. Nous appellerons train à tôles ordinaire un train composé et disposé de cette manière.

Dans les petites usines, il y a, indépendamment des deux équipages à cylindres précités et de l'équipage à pignons, un équipage dont les cylindres portent de larges cannelures rectangulaires pour le corroyage des paquets, et cet équipage se place à la suite des cylindres unis et des pignons ; mais dans les usines bien montées, le corroyage des paquets se fait au marteau, qui expulse mieux les scories et donne des produits meilleurs, mieux soudés et moins de rebuts, à tel point qu'aujourd'hui on considère le marteau comme indispensable à la bonne marche de l'usine.

698. Cylindres mâles contre-pesés et autres particularités. — Le train à tôle ne se distingue pas seulement par la forme des cylindres, mais il diffère encore sous d'autres rapports des gros trains d'une forge décrits dans les chapitres précédents.

Dans les laminoirs à cylindres cannelés, le fer est réduit graduellement à l'épaisseur voulue par les diverses cannelures, et les cylindres n'ont pas besoin de s'éloigner l'un de l'autre pour les diverses épaisseurs que l'on donne au fer aux passages successifs. Dans les laminoirs à tôle, dont les cylindres ne sont pas cannelés, ou plutôt n'ont qu'une seule cannelure pour toutes les épaisseurs à produire, le cylindre supérieur

SECTION 111. RÉCHAUFFAGE, CORROYAGE ET FINISSAGE.

doit, au contraire, s'élever plus ou moins au-dessus du cylindre inférieur, suivant l'épaisseur du métal qu'on lamine, et Ton est obligé de serrer les vis de pression à chaque passage de ce dernier.

Afin d'empêcher que le cylindre supérieur retombe de tout son poids sur le cylindre inférieur, après le passage du fer, ce qui produirait des ruptures ou des endommagemenls, on se sert de bascules qui font à peu près équilibre au poids du cylindre supérieur et des pièces qui se meuvent avec lui. L'équipage finisseur, n'a pas besoin de ce moyen de préservation, du moins dans un train ordinaire, dont les cylindres ne doivent pas s'écarter beaucoup l'un de l'autre. Dans l'autre équipage, le cylindre femelle repose, par ses tourillons, sur deux coussinets en bronze encastrés dans les cages mêmes. Les tourillons du cylindre mâle se meuvent entre des coussinets en bronze rapportés en queue d'aronde, dans des coulisseaux en fer qui se déplacent verticalement avec le cylindre. Les coulisseaux inférieurs, qui supportent le poids du cylindre mâle, sont maintenus par de longues tiges de suspension en fer, traversant les semelles des cages, pour se fixer sur les petits bras des balanciers de bascules. Les coulisseaux supérieurs doivent résister à la pression produite par le passage du fer entre les cylindres. L'une et l'autre bascules qui équilibrent le cylindre mâle sont formées d'un balancier à bras inégaux, le grand bras permettant de diminuer la masse des contre-poids. L'axe de ce balancier est fixé à la taque de fondation du train, au moyen d'une tige à charnière (pl. 34, fig. 7). Les bascules sont logées dans une fosse dei 'rière le train.

Les cylindres soudants, lorsqu'ils existent, portent des cannelures de O^ijlS à 0"',40 de largeur. Le cylindre supérieur étant équilibré, comme nous l'admettons, ils permettent d'obtenir des fers de toute épaisseur pour chaque largeur. Si, ainsi que cela s'observe en Angleterre, le cylindre dont il s'agit n'était pas contre-pesé, les cannelures devraient être décroissantes et non emboîtantes.

Si les bascules ont l'avantage de conserver les cylindres, par contre, elles diminuent la pression du cylindre supérieur sur le fer durant le laminage, et elles augmentent l'intensité du choc contre les vis ou les ccrous de pression et contre le dessus des cages, en annulant le poids du cylindre supérieur et des parties qu'il entraine, et il en résulterait des ruptures très-fréquentes de tourillons et de cages, si l'on n'augmentait pas considérablement les dimensions de ces pièces ('). Le grand diamètre que l'on est obligé de donner aux tourillons occasionne une

(') On diminue ces inconvénients en augmentant d'une quantité convenable le poids des bascules pour que le cylindre supérieur presse constamment contre les vis.

CHAP. IV. — FABRICATION DE LA TOLE. 489

plus grande consommation de force motrice par l'augmentation des frottements. — Les chocs nombreux et violents qui se produisent dans la fabrication de la tôle, n'exigent pas seulement que toutes les parties dont se compose le train aient de fortes dimensions et une grande solidité, mais encore que le train soit assis sur des plaques de fonte trèsépaisses et sur des fondations très-résistanlcs. — Enfin les allonges au moyen desquelles on établit la communication du cylindre supérieur, dans l'équipage à bascule, avec les pignons du train, doivent être assez grandes, et les manchons d'accouplement doivent offrir assez de jeu, pour que le cylindre supérieur ne soit pas dérangé dans les mouvements variables qu'on lui fait prendre durant le travail.

Dans l'équipage finisseur, particulièrement consacré à la fabrication des fines tôles, il est bon que le cylindre supérieur soit indépendant de la machine et ne reçoive son mouvement que du cylindre inférieur, pour qu'il ne puisse prendre une vitesse différente de celle qui anime ce dernier. En effet, on rend toujours le diamètre du cylindre supérieur un peu plus grand que celui du cylindre inférieur, et cette augmentation, qui est tout au plus de 0'",000S, a pour objet de faire en sorte que le cylindre supérieur conduise droit, ou d'empêcher l'enroulement du fer autour de ce cylindre. Si, dès lors, les deux cylindres tiraient leur mouvement de la machine, les feuilles seraient pressées inégalement et leurs surfaces, loin de se distinguer par la netteté et l'égalité qu'on veut obtenir, se couvriraient de stries et d'ondulations. On appelle équipages à coquille ceux dont les cylindres sont durcis et dans lesquels l'un des cylindres est conduit par l'autre.

Dans les laminoirs à tôle, on donne aux cylindres unis une surface légèrement concave, pour compenser l'inégalité de la dilatation produite par réchauffement inégal des cylindres au milieu et sur les bords de leur table ; mais la différence des diamètres au milieu de la table et près des tourillons ne dépasse guère 0"',000S.

699. Serrage des cylindres. — Dans le laminage de la tôle, on peut donner la pression par des vis ou, comme on le fait à Jemeppe, par des coins.

Si les vis et les écrous du premier système de serrage peuvent se refouler et par ce moyen arrêter le travail du laminoir, par contre, dans l'autre système, il suffît que les coins ne soient pas parfaits ou que les diverses parties qui concourrent à la pression ne soient pas ajustées exactement^ pour qu'en cas d'arrêt d'une tôle dans les cylindres, on ne puisse plus faire reculer sans de graves inconvénients les coins, trop fortement serrés.

Comme le serrage à vis est plus sensible que l'autre, tandis que

490 SECTION 111. UÉCHAUFFAGE, CORUOYAGE ET FINISSAGE.

celui-ci comporte plus de précision, on regarde le premier comme préférable pour les grosses tôles et l'autre pour les tôles fines et les tôles moyennes, à la condition que les mécanismes soient bien entretenus.

700. Les cages. — Les cages à cylindres sont ordinairement d'une pièce ; elles présentent plus de résistance que les cages à chapeaux en deux pièces, réunies par des boulons. Celles d'un gros train, qui permettent une levée de 0'",5, pèsent 5000 L Aux trains moyens et à tôles fines, la moindre levée des cylindres et leur diamètre moindre permettent de réduire la hauteur des cages.

Les cages des pignons sont ordinairement à chapeau ; elles n'ont pas à supporter les efforts considérables que le passage du fer produit dans les cages à cylindres. Le poids en dépasse rarement 3000 k.

Les cages sont coulées en fonte très-résistante.

701. Cylindres, pignons, etc. — Les cylindres à tôle ont la table, non-seulement unie, mais encore bien dressée et polie, afin de donner aux feuilles une épaisseur uniforme et une surface égale.

Pour rendre la surface plus dure et susceptible d'un poli plus parfait, on coule les cylindres finisseurs à tôles en coquille, de manière à les tremper au moins sur une épaisseur de O^jOSS, et on choisit les fontes do la meilleure qualité, à cassure truitéc. Pour les cylindres dégrossisseurs et soudants, on emploie un mélange de fontes fortes au coke et au bois. La fusion s'opère de préférence au four à réverbère, qui donne un métal plus dur et plus homogène que le cubilot.

Les cylindres pour grosses tôles ont une longueur de l'",50 à 2"', 20 et un diamètre correspondant de 0"',5S à 0™,625. Pour les cylindres à tôles moyennes et fines, ces dimensions sont respectivement l'",00 à 1"',S0 et 0"',45 à 0™,55. Nous savons que le diamètre du cylindre mâle est un peu plus grand que celui du cylindre femelle.

Les tourillons ont à peu près les deux tiers du diamètre des cylindres.

Les pignons se coulent en fonte forte ; on en rend les dents assez épaisses et assez larges pour qu'elles résistent aux plus grand efforts, et souvent on consolide les dents jusqu'au milieu de leur hauteur par deux cordons faisant corps avec elles. Le mieux serait de couler les pignons en acier Bcssemer.

Les arbres et les manchons d'accouplement sont des cylindres trèflés en fonte qui peuvent s'emboiter les uns dans les autres. Dans les gros trains, les manchons sont cerclés en fer ; ils pèsent de 250 à 300 k., et les arbres, d'un mètre environ de longueur, 400 k.

702. Élévateurs, tabliers et guides. — Lorsqu'une barre de fer qu'on lamine a traversé une cannelure des cylindres lamineurs, on doit la

CIIAP. IV. FABRICATION DE LA TOLE.

soulever pour la repasser par-dessus le cylindre supérieur aux ouvriers qui sont chargés de l'engager dans la cannelure suivante. Cette manœuvre, facile pour les petits paquets, devient pénible pour des fers pesant de 2 à 600 kil., qui se laminent fréquemment au train à tôles ; dans ce cas, la seule force musculaire des ouvriers ne suffît plus et on doit avoir recours, pour aider les ouvriers, à divers moyens mécaniques, appelés élévateurs. Un tablier ou support en fonte, à rainures ou à rouleaux à la partie supérieure, est placé du côté de l'entrée et sert à soutenir les pièces pour en faciliter l'introduction entre les cylindres. L'élévateur fait d'abord monter ce tablier, pour recevoir les pièces qu'on repasse par dessus les cylindres, puis il le fait redescendre, pour permettre d'engager de nouveau les pièces entre ceux-ci. Ce tablier est horizontal, rectangulaire, pourvu aux petits côtés d'oreilles qui livrent passage à deux barres de fer verticales servant de guides et fixé par les mêmes côtés à deux liges de fer réunies à la hauteur des chapeaux de l'équipage entr'elles et avec une barre horizontale, que l'élévateur saisit par le milieu.

A la sortie, il y a des guides assujettis à une traverse horizontale, logée par ses extrémités dans des rainures des cages, et un long tablier mobile autour de son côté le plus éloigné du train. L'élévateur fait monter ou descendre la partie antérieure de ce tablier au moyen de deux tringles verticales réunies à la hauteur du sommet des cages par une traverse.

705. Elévateur à poulies, dit d'Eschweiler, en Prusse. — Il consiste en un brancard ou en un rectangle en fer ouvert par un bout, placé à la sortie des cylindres et fixé à charnières par l'extrémité ouverte sur deux barres de fer verticales plantées dans le sol de l'usine. Le petit côté de cette espèce de rectangle, près des cylindres, porte, à ses extrémités, deux chaînes qui s'enroulent par le bout opposé sur deux poulies mobiles autour d'un arbre horizontal fixé à la partie supérieure des fermes, mais antérieurement ; le même arbre porte au-delà de l'un de ses points d'appui, extérieurement à la ferme voisine, une troisième poulie en communication par une corde avec le manchon de l'un des cylindres ; la corde, qui s'enroule une fois sur ce manchon, est manœuvrée par un enfant : il en saisit l'extrémité libre et, par un elFort de traction, fait tourner l'arbre aux trois poulies, ce qui produit le mouvement du tablier. La feuille de tôle ou le paquet ainsi soulevé est repris par le lamineur en-dessus du cylindre supérieur dont la rotation facilite ce mouvement. Enfin, on facilite la manœuvre du paquet ou de la tôle, pendant la sortie des cylindres par divers moyens, entre autre, à l'aide de deux arbres horizontaux, mobiles autour de leur axe, fixés au rectangle parallèlement à l'extrémité fermée de celui-ci et à la distance de

492 SECTION III. UÉGIIAUFFAGE, COUUOY.VGE ET FINISSAGE.

un et de deux pieds. Le mouvement du paquet ou de la tôle se fait alors sur de véritables roulettes.

Les fig. \ à 3, pl. 32, représentent un des élévateurs du laminoir à tôles de Jcmeppe-sur-Meuse. Fig. \, élévation du système vu par derrière. Fig. 2, profil. Fig. 3, plan, g, fig. % guide qui s'oppose à l'enroulement, t, même fig., table qui supporte les guides g, et sert d'appui au brancard ou tablicr-releveur. — En l, fig. \, se trouve un levier V , qui permet d'embrayer et de débrayer et qui est représenté par le croquis, fig. 7. a', point d'appui de ce levier, p, poulie à laquelle est fixée la corde et autour de laquelle celle-ci s'enroule 1 ,5 fois. Cette poulie, placée au sommet de l'une des cages de l'équipage, donne le mouvement à un arbre horizontal h, mobile dans deux coussinets et portant deux poulies octogonales autour desquelles s'enroulent les extrémités des deux chaînes qui font mouvoir le brancard ou tablier de sortie de l'équipage. p', autre poulie autour de laquelle s'enroule aussi 1,5 fois la corde, sans cependant que celle-ci y soit fixée : c'est la poulie de friction. — m, fg. 1 et 2, extrémité de la corde que le jeune ouvrier saisit avec la main, a, chaîne d'arrêt.

L'embrayage des deux arbres inférieurs ayant été effectué^ quand le jeune ouvrier chargé de ce service tire la corde enroulée sur la poulie inférieure, pendant la marche du train, l'arbre supérieur tourne, les deux petits prismes enroulent les chaînes et lèvent le tablier avec le gros paquet ou la tôle. Dès que le tablier est arrivé à la hauteur voulue, un arrêt le retient, tandis que le lamineur saisit le paquet ou la tôle. Le mouvement exécuté, l'ouvrier lâche la corde et le tablier reprend sa position primitive. Pour faciliter et régulariser les mouvements du support de sortie, le côté de ce support voisin des cylindres glisse sur un plan incliné forme de deux barres de fer fixées aux cages respectives du laminoir.

La corde de chanvre de première qualité s'us(; promptcmcnt, doit être souvent renouvelée et n'est pas assez forte pour de lourdes charges, telles que, par exemple, les plaques de blindage pesant de 2000 à SOOO k. Si le tablier pèse IbOO k. ainsi que la tôle, on aura à soulever, par exemple, à 1 m., 3000 k., et si cette opération se fait en deux secondes, elle exigera un effort de ISOO k., ce qui, à raison de 75 k. par cheval-vapeur, équivaut à 20 chevaux. Une chaîne substituée à la corde peut se briser et de plus elle use les manchons, le tout au détriment du travail. Pour prolonger la durée des cordes, on a recours aux moyens suivants : 1° on a soin de débrayer chaque fois qu'on interrompt le laminage; 2" comme la poulie et le manchon (ou la poulie faisant office de manchon) s'échauffent beaucoup durant le travail, ce qui

ClIAP. IV. FABRICATION DE LA TOLE.

hâte la (leslruclion de la corde, on rafraîchit ces parties par un filet d'eau amené vers les centres : 5" il faut soigneusement polir les surfaces avant d'y enrouler la corde. Malgré ces précautions, on use à Jcmcppe pour 40 fr. de cordes par mois et par appareil constamment en activité.

704. Élévateur à vapeur de Couillet. — L'appareil, tel qu'il avait été monté primitivement, se trouve représenté avec les parties correspondantes du train, pl. 32, fig. 4, 5 et 6. On y a ensuite fait quelques modifications que nous indiquerons. Fig. 4, plan ; fig. 5, coupe par A B du plan ; fig. 6, vue de derrière ou du côté de la sortie des tôles.

C, cylindre à vapeur de l'élévateur. La force de la machine est de dix chevaux pour pouvoir relever les plus gros longerons.

t, tablier d'entrée. Il est à galets, en fer, et couvert près des cylindres d'une plaque de tôle pour recevoir les paquets. Cette plaque n'est pas figurée.

T, tablier de sortie. Le cadre de ce tablier est formé de trois longerons en fer plat munis de galets et enlretoisés par des fers plats formant des losanges. Les galets du longeron du milieu sont placés en quinconce par rapport à ceux des deux autres longerons.

Les deux autres tabliers se lèvent et s'abaissent simultanément, étant mus par le même axe de relevage A. Le mouvement est facilité par des contre-poids P' et P". Le tablier de sortie T, se lève parallèlement à lui-même, et celui d'entrée, en tournant autour d'un axe a.

Pour faciliter la descente des tôles laminées du tablier relcveur, il suffît d'accrocher celui-ci au point 0 et de le laisser s'abaisser : alors la tôle glisse par son propre poids le long du plan incliné 00', produit par ce moyen. On a figuré le tablier de sortie dans trois positions difl^érentes.

Lorsque les tôles sont plus longues que le tablier de sortie ordinaire, on peut prolonger celui-ci par des annexes susceptibles d'être relevées avec lui, pourvu que l'arbre de relevage A soit assez long.

b, h', b" et b'", quatre balanciers de relevage. — c', c', c', c', colonnes.

V, cylindre à vapeur du train, m', manivelle du volant dont l'axe coïncide avec celui du cylindre inférieur et qui commande le train. — p, poutres formant l'encadrement du volant. — l, traverses en bois pour relier ces poutres. — m, maçonnerie. — f, taque de fonte évidée pour le jeu de la manivelle. On voit les cylindres du train, leurs cages, la semelle qui supporte celles-ci et le système de serrage adopté pour le cylindre supérieur. Il faut que ce système de serrage soit approprié au mode de relevage employé, l'ouvrier devant pouvoir serrer les vis aussitôt que la tôle est sortie des cylindres, pour qu'il n'y ait d'arrêt ni

SECTION m. RÉCHAUFFAGE, COUUOYAGE ET FINISSAGE.

à rentrée ni à la sortie de la tôle. — r, volant ou roue à broches. — ■ X, pignon commandant les deux vis de serrage.

Les supports i, sont supposés fixes : actuellement on les rend mobiles en les faisant rouler sur des galets.

En plaçant le cylindre à vapeur C, de l'élévateur à l'autre extrémité du balancier b'" et en prolongeant ce dernier, on a pu supprimer le balancier b'', ainsi que la colonne correspondante c'.

On a raccourci le bras de levier de b'" en le faisant seulement arriver jusqu'en m, fig. mais on a établi un système de leviers souterrains pour pouvoir relever l'extrémité du tablier.

Le diamètre qu'on donne actuellement au pignon X, n'est plus que le cinquième de celui des engrenages qu'il fait mouvoir.

L'élévateur de Couillet coûte 10,000 fr. et le service en exige l'emploi d'un jeune ouvrier par pause de 12 heures.

Si l'élévateur à vapeur l'emporte sur l'élévateur à poulies comme puissance, par contre, son mouvement étant indépendant de celui des cylindres, il peut occasionner des perturbations par trop de vitesse ou trop de lenteur.

705. Élévateur à vapeur d'Oberhausen (Prusse). — Cet élévateur, dont le mécanisme rappelle celui du marteau-pilon et qui exige une force de 4 à 6 chevaux pour un train ordinaire, sera décrit plus loin adapté à un trio. (V. $711).

706. Laminoirs universels. — Dans les laminoirs ordinaires, la régularisation de la largeur à donner aux barres ou aux paquets par la position des vis de serrage, ne peut s'effectuer qu'au moyen de rondelles saillantes ou encolures, dont la position sur les cylindres est fixe. Comme à une largeur de fer correspond une certaine position de ces encolures, il en résulte que pour chaque échantillon de fer, et souvent pour des lots peu importants, il faut changer de cylindres. En rendant les encolures indépendantes et en les fixant à la demande de la largeur du fer à fabriquer, il ne faut pas moins changer la paire de cylindres. Le laminoir à échelons (Stufenwalzen), qui permet de modifier et de régler dans la même cage et entre les mêmes cylindres l'épaisseur et la largeur, ne comporte qu'une faible limite (0"',08 à 0"',10). Il opère en faisant passer la barre à laminer entre les cylindres horizontaux, une première fois à plat pour régler l'épaisseur, et une seconde fois de champ pour obtenir la largeur.

Le laminoir universel, qui paraît avoir été employé pour la première fois en Westphalie, vers 18S4, remédie aux inconvénients signalés, tout en assurant une économie notable, un rendement plus fort et des produits meilleurs. Il offre l'avantage de pouvoir fournir des fers de toutes

CIIAP. IV. —

FABRICATION DR LA TOLE

dimensions en largeur et en épaisseur, au moyen des mêmes cylindres, sans les monter ni les démonter, comme cela est indispensable dans les trains ordinaires. Il se compose ordinairement de quatre cylindres unis, dont récartement est variable ; deux cylindres sont placés horizontalement et deux verticalement, de telle sorte que le fer est toujours comprimé dans un espace rectangulaire, formant une véritable cannelure à côtés mobiles.

Ordinairement on adjoint un laminoir universel au gros train à tôles, en le plaçant à la suite de ce train près de l'équipage à pignons, ainsi qu'on l'a fait à la fabrique de fer d'Ougrée.

A Seraing, le manque de place a nécessité la suppression de l'un des équipages à cylindres unis, de sorte que le train se compose d'un équipage à cylindres unis au commencement de la ligne, près du moteur, et d'un équipage à pignons suivi du laminoir universel, à l'autre extrémité.

Il paraît que le laminoir universel ne fait souvent que masquer les imperfections des tôles sur les côtés, au lieu de les faire disparaître.

707. Laminoir universel de l'usine à tôle de Jemeppe-sur-Meuse. — Ce laminoir se trouve représenté en croquis, pl. 33, fig. 4 et S. La fig. 4, en est une élévation vue par derrière, et la fig. 5, une élévation vue par bout.

Les deux cylindres horizontaux A, A', sont installés entre les cages C, C , et activés par le mode ordinaire de transmission. Le cylindre inférieur A' , active, par un arbre à moufflettes, une roue dentée D, qui, au moyen de la roue E, folle sur un axe fixé dans les bâtis C" et C", communique le mouvement à l'engrenage F, et par suite à l'arbre K; celui-ci, situé derrière les cylindres horizontaux, tourne dans des coussinets, dont un est logé dans une échancrure de la cage C, et deux le sont dans une espèce de palier au sommet de la cage C ; v, v, vis de pression qui, dans ce palier, agissent sur le coussinet supérieur ; le même arbre K, porte deux roues d'angle L, L', qui engrènent dans deux roues semblables M, M', fixées sur les tourillons supérieurs des cylindres verticaux B, B' , et les font mouvoir.

Les cylindres verticaux B, B', sont supportés par les crapaudines H, H', garnies de coussinets en bronze et d'une lentille en acier ; leurs tourillons supérieurs tournent dans des collets N, N', également garnis de coussinets en bronze. Les crapaudines et les collets sont mobiles entre des glissières (cadres) /, i', en fer forgé, eniretoisant les cages C, C. L'un des bouts de ces glissières présente un écrou, et dans les deux écrous respectifs tournent les vis P, P', servant à faire varier et à fixer les positions de la crapaudine et du collet de l'un B, des cylindres

'«06 SECTION III. RÉCHAUITAGE, CORROYAGE ET FINISSAGE.

verticaux, de manière à écarter ou à rapproclier l'axe de ce cylindre de celui de l'autre B' . — T, arbre destiné à relâcher ou à resserrer le cylindre vertical voisin 5; il est suspendu sur deux engrenages coniques et mû par une roue à bras m.

Le cylindre vertical B' est ordinairement fixe. Si cependant, ce qui peut arriver, on juge à propos de le déplacer, on le fait à l'aide de quelques cales qu'on enlève pour le desserrer et qu'on remet après le changement de position.

s, s, s', s", vis de pression destinées à resserrer les coussinets lorsque les tourillons y prennent du jeu.

Les pignons coniques L, L', engrènent constamment dans les pignons M, M', h l'aide des fourches en fer b, b', venues avec les coulisseaux c, c' qui servent en même temps de coussinets aux tourillons des cylindres verticaux.

L'écartement des cylindres horizontaux 4, A', se règle à l'aide des vis de pression X, X', portant chacune une roue d'angle F, Y', et tournant autour d'une tige fixe à supports Z, Z'. L'arbre Q, qui se meut sur ces supports, porte aussi deux engrenages coniques. L'une des extrémités de cet arbre est munie d'une roue à manettes R, qui se manœuvre depuis un siège S, et sert à modifier l'écartement des cylindres durant le laminage.

Pour empêcher le desserrage des vis X, X', on peut munir l'arbre Q, à l'une de ses extrémités, d'une roue h rochet qui, toutefois, n'existe pas au laminoir de Jcmeppe. Dans le but d'empêcher aussi le soulèvement: des tourillons, pendant le passage de la pièce à laminer entre les cylindres verticaux, la roue D, est maintenue au moyen de forts chapeaux en fer forgé, garnis en dessous de coussinets en bronze. Inutile de dire que, pour résister aux chocs, les engrenages doivent être exactement moulés et ne pas avoir de jeu.

Tous les cylindres devant avoir la même vitesse de rotation à la surface, si, ainsi que cela s'observe à Jemcppe, le diamètre des cylindres verticaux est plus petit que celui des cylindres horizontaux, il faut que les premiers tournent plus vite sur leur axe que les seconds : on règle ces vitesses différentes par les rapports des engrenages D, £ et F de la transmission.

Cylindres horizontaux des laminoirs universels de Jemeppc et de Seraing.

Jcmeppe. Seraing.

Diamètre 24" 23"

Tours par minute . . 60 40

A Jcmeppe, les cylindres verticaux font 78 tours par minute.

CIIAP. IV. FABRICATION DE LA TÔLE

Poui' un bon laminage, il ne suffit pas que les cylindres horizontaux soient d'un diamètre bien uniforme, mais il faut s'assurer, en outre, que les génératrices de ces cylindres soient exactement horizontales et que les tabliers-guides, à l'entrée, soient perpendiculaires à la longueur des cylindres.

g, fig. 4, guide horizontal de la pièce au sortir des cylindres.

La transmission qui sert à donner le mouvement aux cylindres verticaux, se trouvant établie dans un bâti spécial, isolé, et non, ainsi que cela s'observe ailleurs (Percy, t. IV, p. 379), dans l'une des colonnes ou cages du train lui-même, elle est indépendante des mouvements du cylindre horizontal inférieur, ce qui la préserve des chocs et permet, en outre, de surveiller les tourillons et les coussinets des cylindres horizontaux, mieux que dans l'autre disposition.

Le système de serrage adopté à Jemeppe, au moyen des engrenages coniques et de la roue à manettes R, est très-convenable. On voit que le même mécanisme se trouve répété trois fois par les arbres K, Q et T.

La limite des échantillons de fers que l'on peut obtenir avec ce laminoir, s'étend jusqu'à 0",60 pour la largeur, sur une épaisseur variable.

Le cylindre horizontal supérieur est, comme dans les laminoirs à tôle ordinaires, équilibré par des contre-poids qui, au moyen de leviers et de tiges, agissent sur les coussinets inférieurs de ce cylindre, et tout l'appareil repose sur une plaque de fondation solidement fixée par six boulons au massif de la fondation.

A Marchienne, où le même train se trouve monté chez M. Bonehill, les pignons coniques L, L', sont calés l'un et l'autre par une clef ou par des bois pareils à ceux qui, dans les trains de laminoirs ordinaires, servent à fixer les mouillettes sur les arbres d'accouplement.

Le laminoir universel que nous venons de décrire offre sur celui de Hoerde, autrefois installé à Seraing, plusieurs avantages dont les principaux sont les suivants : 1° tous les mécanismes y sont au jour et faciles à démonter et à remonter, ce qui facilite la surveillance, les visites et les réparations ; 2° lorsque les rattrapeurs repassent la pièce par dessus le cylindre horizontal supérieur aux lamineurs, elle est guidée par les parties coniques des cylindres verlieaux, ce qui l'empêche de dévier de la direction voulue.

Notons encore qu'à Jemeppe, on a substitué des moufflettcs en fer battu aux moufllettes en fonte employées dans les autres usines.

Le service de ce laminoir se fait, en présence du surveillant, par trois lamineurs devant, trois rattrappeurs derrière et trois jeunes ouvriers, dont un à l'élévateur, un à la roue de serrage pour les cylindres horizontaux et un au levier de serrage pour les cylindres verticaux :

498 SECTION m. nÉCHAUFFAGE, COUUOYAGE ET FINISSAGE.

comme on ne serre les cylindres verticaux que vers la fin du laminage, ce dernier ouvrier a aussi pour fonction d'enlever au moyen d'un balai mouillé les battitures de la surface des pièces avant le passage pardessus le cylindre liorizontal supérieur. Deux des lamineurs devant sont munis de tenailles, tandis que le troisième reçoit les pièces sur un chariot. Deux des rattrapeurs derrière se servent aussi de tenailles : le troisième est armé d'une barre à crochet plat servant à pousser les pièces à repasser aux lamineurs.

Le banc de dressage sur lequel on traîne les pièces laminées au sortir des cylindres est criblé de mortaises dans lesquelles on engage des crochets pour serrer les tôles dans le sens de la largeur; en même temps, on bat les tôles à coups de maillets de bois ; ces travaux occupent les six ouvriers lamineurs et rattrapeurs du train ; ils sont faits sous les yeux du surveillant qui vérifie aussi les dimensions des tôles en largeur et en épaisseur.

En même temps, un employé inscrit la pièce dans un livre placé sur un pupitre derrière le train.

708. Cylindres soudants. — Le. laminoir à tôles de Jemeppe se fait encore remarquer par l'emploi que l'on y fait de cylindres au lieu du marteau pour souder les paquets. Le train se compose d'un équipage à tôles, d'un équipage à souder et du laminoir universel, que nous venons de décrire. Le premiei* est le plus rapproché de la machine et le second se trouve au milieu de la ligne ; il est représenté en coupe, pl. 28, fig. 10, à l'échelle de 1/20. Les deux cannelures extrêmes sont entaillées à une profondeur de O^jOlb. On voit à côté une coupe du paquet à souder.

Les avantages de ces cylindres sont : 1» ils permettent d'effectuer la soudure sur une ligne droite et également, ce qui ne peut toujours se faire au marteau ; 2" souvent on peut souder les paquets et les laminer en tôles à la même chaude, tandis que les paquets battus au marteau doivent rentrer dans le four ou subir une deuxième chaude avant l'étirage en tôle, ce qui augmente le prix de revient : on soude et l'on étire très-bien par chaude 400 k. de fer en tôle de O^'jOOG d'épaisseur et de 1»',70 de largeur, la longueur du paquet formant la largeur de la tôle. Le marteau soude par 24 heures 8000 k. de fer, soit 1300 à 1350 k. par chaude. Déchet 8 pour 100, soit 640 k. par 24 heures. Consommation de charbon 1110 k. de charbon pour 1000 k. de brames, soit817Sk. par 24 heures. Le temps pour souder une chaude est de 5S minutes.

L'économie produite pendant 24 heures au moyen des cylindres soudants pourrait s'élever à 90 fr. avec un seul four à réchauffer.

Toutefois, pour les gros paquets, le marteau l'emportera toujours

CHAP. IV. — FABiUCATION DE LA TÔLE.

consme moyen de soudage sur le laminoir, car il expulse mieux les scories, ses chocs puissants et réitérés sont plus efficaces que la pression du laminoir, qui, d'ailleurs, ne peut souder le fer qu'en l'étirant en même temps. A Seraing, oîi les paquets étaient soudés au laminoir, on a trouvé qu'il fallait en revenir à l'usage du marteau, afin d'obtenir des produits meilleurs et moins de rebuts. A Couillet, le manque de qualité des produits obtenus a également fait abandonner la fabrication des tôles avec des paquets non martelés.

709. Imperfections des laminoirs à tôles à deux cylindres. — Le laminage de la tôle, tel qu'il s'exécute ordinairement, donne lieu à plusieurs pertes de temps, dont la principale est celle qui résulte du repassage des pièces par dessus le cylindre supérieur ; elle est égale au temps qu'exige le travail réellement utile. Voici un exemple d'autres pertes : lors des quatre ou cinq premiers passages dans les cylindres, il se produit assez souvent des pailles ou des déchirures à la surface des pièces, principalement au bout engagé le premier : pour faire disparaître ces défectuosités, on doit retourner les pièces et les engager par l'autre bout aux passages suivants ; par ce moyen les pailles se soudent de nouveau et les déchirures se referment, le fer étant encore assez chaud à l'intérieur, mais cette manœuvre occasionne un retard.

Ces pertes de temps et plusieurs autres en apparence peu importantes par elles-mêmes, occasionnent un refroidissement du fer, qui oblige très-souvent à faire le travail en deux chaudes, au lieu d'une et peut donner lieu à des fractures dans les appareils.

710. Application des triples jumeaux au laminage de la tôle. — Parmi les moyens proposés pour remédier aux inconvénients que nous venons d'indiquer, le plus simple paraît être l'emploi de la disposition usitée pour les Petits-Mills, celle dite des triples jumeaux ou des équipages à trois cylindres superposés, qui a également réussi dans le laminage d'autres gros fers, tels que les rails, par exemple. En elïet, les trios dispensent de repasser les pièces par dessus le cylindre supérieur et de les retourner pour ressouder des pailles ou des déchirures; la manœuvre des vis de pression n'y retarde pas le laminage, attendu qu'on serre les vis du cylindre supérieur pendant le passage des pièces dans les deux cylindres inférieurs, et qu'on fait tourner les vis du cylindre inférieur, au passage dans les cylindres supérieurs.

Les trios seraient effectivement employés chez Barrow, près de Wolverhampton, en Angleterre, à Hoerde (Prusse), à Anzin et à Denain (France), pour le laminage de grosses tôles. Cependant on leur reproche les inconvénients suivants :

1° L'échauffement inégal des cylindres, le cylindre du milieu étant

500 SECTION HT. — ni'îCIIAUFFAGE, CORnOYAGE ET FINISSAGE.

toujours plus chaud que les deux autres ; or, toutes les fois que, dans le système à deux cylindres réchauffement n'est pas le même (le cylindre inférieur peut s'échauffer davantage que l'autre) , on n'obtient que des tôles défectueuses ; à la vérité, on a proposé de rendre creux le cylindre du milieu et de faire passer un filet d'eau dans le creux, mais ce moyen laisse subsister la difficulté pratique de régler la température; mieux vaudrait donner à ce cylindre une concavité de 1 mm. au milieu.

2° Les coussinets d'un des cylindres peuvent s'user d'un côté et laisser, durant le laminage, avancer l'axe de ce cylindre parallèlement à sa position primitive et dans le même plan ; ce dérangement, peu sensible pour les fers marchands et les rails ainsi que pour des tôles très-grosses, telles que les blindages, par exemple, ne laisserait pas que d'occasionner des défauts dans les tôles ordinaires ;

3° On- obtient des tôles moins nerveuses, l'étirage dans l'un sens contrariant l'étirage dans l'autre ;

4.» Diflîculté de mettre d'accord ou de régler exactement les cylindres ;

b" Impossibilité de retourner la brame sens dessus-dessous ;

6" Dangers de ruptures, les deux hommes chargés de serrer les vis pouvant donner l'un ou l'autre un excès de pression ;

7° Difficulté de remplacer les boîtes de sûreté inférieures (') ;

8° Difficulté de tourner les cylindres sur place ;

9° Nous avons vu, au § 210, que les trios n'expriment pas bien les fcories du fer : ils les ballottent ou les font voyager seulement : chez Krupp, à Essen, on a monté un laminoir à tôles à trois cylindres pour acier qui travaille avec avantage, sans doute parce que l'acier qu'on emploie est exempt de scories ;

10» Nécessité d'augmenter la puissance de la machine et le poids du volant : le laminage de la tôle, même exécuté lentement, comme dans les trains ordinaires à deux cylindres, exige une grande dépense de force qui fatigue le volant; à plus forte raison ce réservoir de force dcvra-t-il s'épuiser dans les jeux triples dont le travail , pour ainsi dire continu , ne laisse pas tourner assez longtemps la machine à vide pour que le volant puisse reprendre haleine ; observons néanmoins que, par contre, le travail rapide aux trios ne permet pas au fer d'arriver avant la fin du laminage à des températures aussi basses que celles auxquelles on est quelquefois obligé de laminer dans des duos. Pour des tôles dont la longueur ne dépasse pas trois mètres, les duos ordinaires suffisent.

71 1. Trio proposé par M. Sauvage. — Les fig. 1 à 5, pl. 34, représentent ce laminoir muni du tablicr-releveur d'Oberliausen (Prusse).

(') A Jemcppe, où l'on travaille à deux cylindres, on ne met pas de boîtes de sûreté.

CIUP IV. FABRICATION DE LA TOLE.

Fig. \, élévation du train vu par devant, c'est-à-dire du côté des fours, les fondations étant supposées déchaussées. Fig. 2, vue en profil du train du côté AB.

Fig. 3, vue en plan prise à la hauteur de CD, fig. 2, les cages et les colonnes étant supposées enlevées.

Fig. 4, coupes longitudinale et transversale du cylindre inférieur et de sa chaise munie des poussards qui rendent les mouvements de ce cylindre solidaires avec ceux de son tablier d'entrée et de ses guides de sortie.

Fig. 5, vue en plan du mécanisme qui fait mouvoir les vis de pression.

A, A, A, cylindres lamineurs. Le cylindre supérieur est de ],S mm. plus gros que celui du milieu, et le diamètre de ce dernier est de 1,5 mm. plus fort que celui du cylindre inférieur. — B,B, leurs cages. Elles ressemblent à celles des cylindres ordinaires, mais on les rend 1,5 fois plus fortes. — C,C,C, pignons. — D, axe qui commande le mouvement du système. — B', B', cages des pignons. — E, support de l'axe D. — P, P, P, arbres d'accouplement. 0000000, boites ou manchons d'accouplement. — 0', 0', boites d'échappement. — K, K, chaises du cylindre du milieu. — K', K', chapeaux des cylindres supérieur et inférieur. Tous les coussinets doivent être en cuivre. Ceux du cylindre du milieu devraient être de trois pièces munies de vis de rappel obliques, pour les cas de dérangements partiels par usure. Arrosage continuel et abondant des coussinets de ce cylindre. — L" L" L" L" , bascules à contre-poids pour supporter les cylindres supérieur et inférieur.

MMM, taque de fondation de l'appareil. Sous le train, il y a un caveau dans lequel on entre au moins une fois par jour au moyen d'une porte, pour graisser les vis et les engrenages.

FFFF, vis de pression avec écrou qui servent à régler la distance des cylindres supérieur et inférieur du cylindre du milieu. — GG et G' G', engrenages qui communiquent le mouvement à ces vis de pression. — HH, vis sans fin que commandent ces engrenages. — H', traverse à quatre chaises ou paliers qui sert à assujettir le mécanisme moteur des vis de pression des cylindres. — p, plancher en tôle sur lequel se trouve l'ouvrier qui fait mouvoir les vis de pression inférieures au moyen de la manivelle — NN, paliers de l'arbre /. — L'arbre vecteur J' tourne en bas dans une crapaudine en bronze N' et se trouve maintenu dans la verticale par un collier z' fixé à l'une des colonnes un peu plus bas que l'axe du cylindre du milieu et par une boîte en bronze qui traverse la laque en fonte sur laquelle reposent les paliers NN. — p', plancher sur lequel se trouve un second ouvrier chargé de manœuvrer les vis de

502 SECTION III. RÉCHAUFFAGE, COnnOYAGE ET FINISSAGE.

pression supérieures au moyen de la manivelle / et de la vis sans fin H.

Z, firj. 3, tablier d'entrée, et Z'Z'Z', guides de sortie du cylindre inférieur. Le cylindre du milieu porte les mêmes accessoires ; mais tandis que ceux-ci sont fixes pour le dernier cylindre, ils sont mobiles pour l'autre et se meuvent en môme temps que lui. Le tablier d'entrée et les guides de sortie sont à cet effet assujettis aux traverses L, L', mobiles dans les rainures des cages BB. — Des poussards en fer carré placés sur les chapeaux du cylindre inférieur servent à faire mouvoir les deux accessoires dont il s'agit parallèlement à ce cylindre en agissant sur les extrémités des traverses LfJ . Lorsqu'on fait mouvoir ce cylindre au moyen de ses vis de pression, les poussards pourraient se trouver arrêtés par un obstacle de nature à les empêcher de participer d'une manière égale au mouvement du cylindre : pour parer à cette éventualité, on facilite le mouvement des traverses et des poussards au moyen de petits rouleaux, fixés aux extrémités des traverses LL' . — • T, tablier de sortie en fer : il porte de nombreux galets g, pour faciliter les mouvements de la tôle.

Près de l'équipage, le tablier s'appuie sur la traverse en fer L', lorsque, comme on le suppose ici, l'élévateur l'a abaissé; du côté opposé, il est soutenu par deux pieds îTct peut tourner sur son axe : les deux pieds devraient porter l'un et l'autre en bas un galet, ce qui leur permettrait de se mouvoir en avant ou en arrière, selon le cas.

SS, cylindres fi vapeur. QQ, colonnes qui les supportent. XX, étriers.

Du côté antérieur du train, la ligne de terre se trouve au niveau de la génératrice supérieure du cylindre d'en bas, et du côté opposé, le sol forme un plan incliné vers le train jusqu'à la génératrice inférieure du même cylindre. La brame ou le fer k laminer entre dans le train par les deux cylindres supérieurs et elle est reçue à la sortie sur le tablier-relevcur qui, en s'abaissant d'une quantité convenable, la présente à la hauteur des deux cylindres inférieurs dans lesquels les rattrapeurs l'engagent; en même temps le tablier-relcveur de devant s'est abaissé pour recevoir la pièce, laquelle est ensuite repassée, par un mouvement convenable du même (ablier, entre les deux cylindres supérieurs, et ainsi de suite jusqu'au complet achèvement du travail. A chaque passage, on manœuvre les vis de pression, comme il a été expliqué plus haut. Dans ce système, comme pour tous les trios, la difficulté consiste à monter l'appareil.

Dans le laminoir, tel qu'il est figuré, les leviers à contre-poids prennent les cylindres auxquels ils appartiennent par les tourillons, pourvus à cet effet d'une gorge, comme on le voit fig. h. De là résulte, dans la levée et dans la descenle des cylindres, une obliquité qu'une

CIIAP. IV.

FABUICATION DE LA TOLE.

disposition différente permettrait d'éviter. Ainsi, Taxe du cylindre inférieur, par exemple, ne sortirait pas d'un plan vertical, si les fourches des leviers s'engageaient sous les chaises ou sellettes et que la partie inférieure de celles-ci, au lieu d'être plane, eût la forme d'un couteau qui permît au cylindre de pivoter.

712. Trains alternatifs. ■ — Une autre disposition imaginée pour pouvoir se dispenser, après chaque laminage, de faire repasser les grosses pièces sans élaboration par dessus les cylindres, consiste i\ changer le mouvement de ceux-ci, soit par débrayage, en conservant le volant, soit en renversant la vapeur, comme dans les bateaux à vapeur et dans les locomotives, et en supprimant le volant. Toutefois, dans les bateaux à vapeur, les roues h palettes font fonction de volants.

Le mouvement alternatif est adopté lorsqu'on veut souder de gros paquets pour fers profilés ou étirer de grosses tôles. Il dispense d'appareils à relever, mais il exige des machines bien plus puissantes que les trains ordinaires et des organes de transmission très-forts pour éviter les chances d'arrêt, et ne peut convenir pour tous les fers, enlr'autres pour les tôles minces, parce qu'il empêche de conserver un parallélisme suffisant des cylindres; car les coussinets d'un cylindre étant entamés par l'usure, l'axe de ce cylindre oscillera, tantôt en avant, tantôt en arrière, ce qui empêchera d'obtenir des pièces d'épaisseur uniforme. Enfin, les trains alternatifs partagent avec les triples jumeaux l'inconvénient de ne pas permettre l'expulsion des scories contenues dans le fer.

Dans le système alternatif, on fait bien de placer la cage à pignons au milieu ou même en queue du train, pour diminuer, en la distribuant sur un plus grand parcours, la violence des chocs produits à chaque changement de sens de la rotation.

713. Laminoirs à débrayape. — Le croquis, pl. '5\,fig. 8, indique le mécanisme qu'on peut employer pour changer la direction du mouvement, a, arbre qui reçoit son mouvement du moteur et qui porte une roue dentée b, en fonte ou en acier fondu, suivant la puissance du train. Cette roue b engrène dans une deuxième roue c de même diamètre.

Trois pignons m, n, p, sont portés par des arbres en fer placés, le premier et le dernier, dans le prolongement des arbres des roues b e( c, et le second ou intermédiaire n, sert à changer le mouvement.

Deux embrayages q et q', mettent les arbres des pignons m et p en communication avec les roues b et c.

Un levier s, dont le point d'appui est en ii, permet d'embrayer la griffe q ou la griffe q', suivant qu'il occupe la position v ou v'.

Dans la première de ces positions, le mouvement que le moteur

SECTION III RÉCHAUFFAGE, CORUOYACE ET FINISSAGE.

communique à l'arbre a, se transmet directement par cet arbre au train au moyen de l'arbre W et de ses manchons d'accouplement ; dans la seconde, le mouvement transmis à la roue c, est communiqué aux pignons m, n, p et ensuite au train, mais en sens inverse de celui dont le train était primitivement animé.

Le cylindre à vapeur qui commande le levier s, n'est indispensable qu'aux trains puissants ; dans les trains ordinaires, ce levier peut être manœuvré à la main par un machiniste.

Le mouvement alternatif par débrayage n'est possible que sous la condition de ne pas dépasser une vitesse de rotation supérieure à 30 tours par minute. A cette faible vitesse, les cylindres n'acquièrent qu'une force vive peu considérable qu'on peut amortir sans chocs violents à chaque changement de sens de la rotation.

Le temps perdu à chaque passage, en interruption et en changement de la rotation, équivaut à peu près au temps que prend la manœuvre du fer d'un côté à l'autre du train : on ne gagne que le travail d'élévation et d'abaissement du fer. La réduction de la vitesse est désavantageuse pour les trains dont la vitesse doit dépasser 30 tours, mais non pour ceux qui servent à laminer, par exemple, de gros paquets avec couvertures en corroyé, le ralentissement dont il s'agit contrariant le glissement des couvertures sur le fer ébauché, aux premiers passages.

714. Laminoirs par renversement de la vapeur. — Les masses à mouvoir instantanément par le déplacement des mouillettes étant trèsconsidérables dans un grand laminoir, il en résulte des chocs nuisibles à tout le mécanisme, à moins que la vitesse de rotation ne soit faible; et comme, en outre, l'emploi de très-forts volants donne lieu à une grande perte de force par le frottement et à beaucoup de chances d'accidents, on a essayé d'omettre ces réservoirs de force et d'appliquer, pour les remplacer, de puissantes macliincs jumellées et conjuguées qui concourent à la production du mouvement voulu à 1 aide de deux bielles inclinées entre elles sous un angle de 45" pour les points centraux. Par ces moyens, le changement de sens du mouvement des laminoirs devient facile en renversant la vapeur (Institutions of Mechanical Engineers, juillet et août 1867, et An. du Génie civil, juillet 1867). Aussi les laminoirs du nouveau système se répandent avec rapidité, tant en Angleterre que sur le continent, et ils s'appliquent avec un égal succès à la fabrication des grosses tôles, des poutrelles et des rails.

715. Laminoir universel des frères Marrel, A Rive de Gier. — Ce laminoir est représenté, pl. 34, flg. 6 à 9. Fig. 6, profil moitié en élévation, moitié en coupe suivant XF, flg. 7. La partie gauche de la fig. 7 est une élévation de l'appareil vu de face, l'autre partie est une coupe-

CHAP. IV. FABRICATION DE LA TÔLE

élévation suivant UV, fig. 6, avec omission de plusieurs détails. Fig. 8, plan du mécanisme pour renverser le mouvement : Fig. 9, élévation latérale du môme mécanisme.

Dansée laminoir, il y a des deux côtés des cylindres horizontaux^, fig. 6, une paire de cylindres verticaux ^, qui tous les quatre, reçoivent leur mouvement de rotation par les roues dentées a, b, c et d. On voit que d, mobile avec le cylindre A, transmet son mouvement, par l'engrenage c, aux engrenages coniques b et a. On peut faire avancer ou reculer (placer) les cylindres verticaux à l'aide de la roue à main e, du pignon f, des roues dentées g et des vis h, fig. 6 et 7, à gauche. Les cadres qui servent de guides aux tourillons des cylindres verticaux sont fixés aux colonnes par des clavettes visibles fig. 7. Les vis h agissent sur les coussinets dans lesquels se meuvent ces tourillons. Du côté des colonnes, les cylindres verticaux sont entourés chacun d'une demienveloppe cylindrique en fer, laquelle servant d'entretoise, augmente la résistance du cadre. La roue b a une rainure dans laquelle s'engage une saillie de l'arbre de cette roue, ou, ce qui donne le même résultai, la roue 6 a un tenon ou une saillie logée dans une rainure de l'arbre. Cette disposition empêche la roue de tourner folle sur son axe. Des taquets, en forme de fourches et à cheval sur les arbres, se trouvent fixés aux coussinets des tourillons, pour faire participer la roue b aux mouvements de la roue a. Les cylindres B sont creux, comme on le voit fig. 6, à droite. Des roues à main servent à régler l'écarlement des cylindres A déterminé par les grandes vis des cages.

0, fig. 8 et 9, cylindre à vapeur dont la tige de piston fait communiquer, au moyen des bras p et des moufflettes q, soit la roue dentée m sur l'arbre moteur avec s, soit, comme la figure l'indique, n avec r. Les roues dentées (crolles, Krauseln) r et s engrènent l'une et l'autre dans la roue dentée u, et celle-ci engrène dans t ; les deux dernières font mouvoir les cylindres horizontaux 4.

La force du moteur qui, du reste, active en même temps un autre gros train, est de 800 chevaux, et les cylindres horizontaux font 20 tours par minute. ( Berg-u-huettm-Jahrb., t. 15, p. 20).

716. Nouveau laminoir à renversement monté à Seraing, pour la fabrication de la tôle. — La pl. 35, fig. 5, montre ce laminoir vu en plan. C, C, deux cylindres à vapeur. </, boîteà bourrage, d, d, cylindres distributeurs, a, a, tubulures d'admission, b, bielles, p, p, deux plateaux remplaçant les manivelles. La tète de bielle du côté du pivot de chaque manivelle est à boulons, comme la crosse des steamers. Celle du côté du cylindre est du système Humphrey modifié. Les bielles sont robustes et les formes de la machine très-cossues, r, pignon, e,

500 SECTION III. nÉCIIAUFFAGE, COHnOYAGE ET FINISSAGE.

grand engrenage qui fait mouvoir l'arbre des cylindres inférieurs à tcMc.

Il y a deux équipages de cylindres. Le premier, qui est le plus rapproché du moteur, sert à dégrossir pour l'autre et à fabriquer toutes sortes de grosses tôles. L'autre est un laminoir universel à deux paires de cylindres verticaux dont l'une se trouve d'un côté et la seconde de l'autre côté des cylindres horizontaux. Un équipage à pignons, qui se trouve au milieu du train, fait mouvoir le cylindre supérieur du dégrossisseur et les deux cylindres du laminoir universel.

m, mécanisme activé par une petite machine à vapeur, appelé cataracte et servant à changer le sens du mouvement des cylindres, au moyen de coulisses Alan, placées au milieu de ceux-ci.

Le laminoir universel est muni du système de serrage ancien à vis. Quant à l'équipage de dégrossissage, on en serre le cylindre supérieur à l'aide d'un mécanisme particulier à vapeur d'une sensibilité sans doute précieuse pour les très-grosses tôles, mais trop grande pour les tôles ordinaires. On cherche à remédier à cet excès de sensibilité par l'adjonction d'un frein. Ici le serrage à coins serait applicable.

La pression de la vapeur dans les cylindres est de 2, S atm., en moyenne, et la vitesse du train est au maximum de 40 tours par minute.

Le modérateur se trouve avant la bifurcation du tuyau à vapeur pour aller aux deux cylindres.

Prix de revient de la machine motrice 40,000 fr. Valeur du train 30,000 fr.

717. Inconvénients et avantages du nouveau laminoir à tôles de Seraing. — Cette machine ayant deux cylindres de l m. de diamètre et faisant en moyenne 75 tours par minute, ce qui donne 3 m. de vitesse effective, on peut évaluer sa force à 800 chevaux de 75 k.m., même lorsque la pression aux cylindres qui s'élève en moyenne à 2,3 atmosphères, n'est que de 1,75 atm. Malgré cette puissance considérable, elle ne convient que pour la fabrication des pièces qui conservent leur chaleur jusqu'à la fin du laminage; les fines tôles, qui se laminent pour ainsi dire à froid, exigeraient une force au moins triple. Comme il n'y a ni détente ni condensation et qu'on doit à chaque instant vaincre l'inertie de masses très-lourdes, dont quelques-unes , par exemple, les pistons, peuvent avoir la vitesse énorme de 4- mètres, cette machine consommera inutilement plus de vapeur que les machines les moins économiques des usines h fer, et l'absence du volant augmente cette consommation pour le passage des points morts.

L'entraînement de l'eau que l'appel violent de vapeur fait au grand réservoir purgeur lorsque la machine travaille, rend cette grande consommation évidente.

CIIAP. IV. —

FABRICATION DE LA TÔLE

La position horizontale dos cylindres, les vitesses des pistons, les arrêts fréquents et subits et les renversements de marche incessants ne permettent pas d'espérer pour ce moteur la durée des machines verticales, à mouvement continu et à vitesse de piston de l'",oO. S'il y a des chocs, ils iront droit à la machine, puisqu'il n'y a pas de volant pour les amortir. Les renversements de marche et les chocs accélèrent d'autant plus l'usure des coussinets et du mécanisme que la machine est plus grande et doit prendre plus de vitesse. En un mot, la durée et la conservation en bon état sont subordonnés bien plus que pour tout autre moteur aux soins incessants qui lui seront donnés, comme aussi à la quantité de travail qu'on fera.

Les avantages que présente le système permettent de faire bon marché de ces graves inconvénients.

La machine étant plus puissante, on peut donner des serrages bien plus énergiques qu'auparavant, on fera plus de travail en un temps donné et l'on obtiendra des produits meilleurs.

Au nouveau laminoir, on a fabriqué, en 5 minutes de temps, une tôle de 10 pieds anglais de long, S de large et 0",01 d'épaisseur. Dans l'ancien système, ce laminage aurait exigé trois fois plus de temps. L'accélération est duc : l'- h ce que le métal ne fait aucun voyage sans élaboration ; 2° à la pression plus forte exercée par le moteur. Le fer étant plus chaud au sortir des cylindres, le soudage des mises se fait mieux, mais s'il y a des défauts, ils pourront rester cachés, tandis que le travail pour ainsi dire à froid de l'ancien système les mettait en évidence.

Dans les intervalles de repos, on fabrique des tôles en une chaude au moyen de loupes qu'on martelle au sortir du puddlage et qu'on lamine après : ces tôles servent à former les couvertures des paquets pour grosses tôles. L'arrosage faisant mieux tomber les pailles, parce qu'il a lieu plus à chaud, on obtient des tôles mieux décapées qu'à l'ancien système.

Le laminoir à renversement facilite le travail de l'ouvrier, la machine faisant pour ainsi dire tout elle-même.

718. Adjonction d'un train à tôles ordinaires. — On devrait avoir, indépendamment du laminoir décrit, un train ordinaire pour les fines tôles et pour les petites pièces, car,à ce laminoir, la fabrication des tôles minces exigerait une force de 2 à 5000 chevaux et le laminage des petites pièces donne lieu à des dépenses trop élevées.

719. Emploi de la condensation. — Les serrages étant plus forts et le travail se faisant plus vite et, par conséquent, à une température plus élevée, le nombre des passes doit diminuer et il y a entre chaque opéra-

508 SECTION m. RÉCHAUFFAGE, CORnOYAGE ET FINISSAGE.

lion 2 ou 3 fois le temps nécessaire à un laminage. Il en résulte qu'au commencement d'une passe nouvelle, tous les réservoirs de vaj)eur sont remplis, que la pression s'est relevée au maximum et qu'on dispose de toute la force possible. De plus, le grand purgeur ou récliauffeur, placé dans la chambre même, constitue un puissant réservoir rempli à la pression maxim.um. Enfin, s'il y a dépression à la fin d'une passe, on espère que le mécanisme de serrage qui est très-sensible et d'une grande facilité de manœuvre, permettra de régulariser le travail de la machine en le proportionnant au degré de refroidissement des tôles. Cependant, le manque de vapeur pourrait se faire sentir, par exemple en hiver, ou si on laminait beaucoup et que les intervalles des laminages fussent peu prolongés. Il serait par conséquent utile de placer une condensation aciivce par une machine spéciale.

L'application du système par renversement à des trains à rails ou à poutrelles exigerait nécessairement cette adjonction, car à ces trains, on peut devoir laminer sans désemparer pendant une heure et plus, et le serrage des cylindres dépend principalement des cannelures. Ici on a, par conséquent, encore tout intérêt à emmagasiner la pression initiale par une faible consommation relative, pour pouvoir disposer à la fin de toute la puissance motrice.

D'autres modes de laminage ont été imaginés en vue d'accélérer le travail, mais elles n'ont pas encore reçu la sanction de la pratique. On trouve dans la Rev. Univ., t. 19, p. 39, une description de ces modes, par M. Hovine.

720. Force des machines motrices. — Aux laminoirs du Ilaut-Pré, les trains des tôleries sont activés par une machine verticale à deux cylindres et de 140 chevaux environ.

Au train à tôles de Jemeppe, le piston de la machine a 0"',83 de diamètre et l'",20 de course.

A Ougrée, le piston moteur de ce train a 1" de diamètre et 1'",20 de course.

Aux usines de l'Espérance, à Longdoz, dont la machine est à attaque directe, le piston a 0'",82 de diamètre et l^jSS de course.

Ces diverses machines sont animées d'une vitesse moyenne de 40 révolutions par minute.

En général, les trains à grosses tôles sont commandés par des machines de 100 à ISO chevaux. Pour des tôles de poids extra, on devrait faire usage de machines de 200 à 400 chevaux.

Dans les trains moyens et à fines tôles, on fait usage de machines dont les cylindres ont environ 0"',60 de diamètre et 0",90 de hauteur. La vitesse de rotation est variable suivant que les machines attaquent le

CIIAP. IV. FABRICATION DE LA TÔLE

train directement ou par Irainsmission. Elles peuvent conduire plusieurs équipages. Ainsi, à Longdoz, une macliine de cette puissance commande quatre équipages à fer-blanc, un dégrossisseur, un finisseur et deux polissoirs.

721. Laminoir différentiel de M. Lauth. — Ce laminoir, inventé en Amérique, consiste essentiellement en un trio dont le cylindre médian a un diamètre notablement plus petit que les deux autres. Les fig. 2 à 8, pl. U, suffiront pour en donner une idée. Fig. 2, élévation vue par bout ; fig. 3, élévation de la moitié de l'équipage vue de face ; fig. 4, plan de la cage. Échelle de s/s pouce par pied anglais.

ce, cage en fonte boulonnée sur deux plaques d'assises séparées 5, 5, qui présentent, à cet effet, une saillie en forme de coin tronqué, sur laquelle les semelles des cages peuvent glisser. Cette disposition, qui est nouvelle, donne plus de facilité et de précision dans le montage que la méthode ordinaire. Le cylindre supérieur N et le cylindre médian M sont à bascules, t, t, tiges de la bascule du cylindre supérieur. Les tiges de la suspension du petit cylindre ne sont pas visibles sur la figure.

Les tourillons du petit cylindre n'ont que trois coussinets, un en dessous et deux latéralement. A, A, bloches qui portent les coussinets latéraux (fig. 7 et 8). Elles permettent au cylindre de s'élever et de s'abaisser. Les coussinets n'ont pas d'oreilles et sont maintenus extérieurement par des plaques vissées sur les bloches. En outre, le petit cylindre peut être soulevé au moyen des tiges ff, fixées dans le support B du coussinet inférieur et réunies en haut par une traverse sur laquelle on peut agir au moyen d'un levier à contre-poids non représenté sur la figure. Cette disposition a pour but de pouvoir amener successivement le cylindre médian en contact avec le cylindre supérieur ou avec le cylindre inférieur. En outre, l'écartement des bloches et les dimensions des coussinets du petit cylindre ont été calculés de manière à permettre d'ôter et de remplacer celui-ci sans déranger les deux autres cylindres du trio. Ajoutons encore que l'axe du petit cylindre peut être déplacé latéralement de 1 ou 2 mm., pour prévenir l'enroulement de la tôle autour de ce cylindre, dans la passe inférieure.

D, D, bloches du cylindre supérieur (fig. S et 6). r, rigole ménagée dans la maçonnerie de la fondation, pour l'écoulement des eaux provenant de l'arrosage des trois cylindres pendant le laminage. Les tuyaux pour l'arrosage traversent les montants des cages et sont disposés parallèlement aux cylindres.

Le même équipage peut servir de dégrossisseur et de finisseur. Mais, pour la beauté du poli, on emploie généralement deux équipages,

510 SECTION 111. lUîCH.VUFFAGE, COIIROYAGE ET FINISSAGE.

l'un pour dégrossir et l'autre pour finir. Dans ce dernier équipage, le cylindre inférieur est seul mis en mouvement, et les deux autres sont entraînés par frottement. Dans l'équipage à dégrossir, la cage à pignons est à trois engrenages. Le pignon inférieur reçoit le mouvement de la machine motrice et il le transmet au pignon du milieu qui, à son tour, commande le pignon supérieur. Les pignons inférieur et supérieur communiquent leur mouvement aux deux gros cylindres, à l'aide de manchons et d'arbres d'accouplement. Le petit cylindre reste libre ; il est entraîné par les deux autres.

Durant le laminage, on n'exerce de pression que sur le cylindre supérieur, et, à cet effet, on se sert d'un système de vis de pression et d'engrenages disposé comme à l'ordinaire. Lorsqu'on travaille au dégrossisseur, un jeune ouvrier soulève le petit cylindre pour le serrer contre le cylindre supérieur à chaque passage de la tôle entre ces deux cylindres. A l'équipage finisseur cette manœuvre est inutile. Par l'adjonction de deux paires de cylindres verticaux, on peut facilement transformer le trio de M. Lauth en laminoir universel. M. Laulh construit également des quatuors à deux petits cylindres intermédiaires. Les quatuors ne servent que pour le polissage des tôles à fcr-blanc, ou pour le laminage du zinc, du cuivre et d'autres métaux.

Dans les trios, comme dans les quatuors, on donne aux petits cylindres des diamètres aussi faibles que le permet le travail à effectuer. Plus le cylindre est long, plus son diamètre doit être considérable.

Voici quelques dimensions de cylindres adoptés dans les usines :

NOMS DES USmES.

LONGUEUR UES CYLINUKES DE TKIOS.