Brevet FR2024425A1 — publié le 19700828

La présente invention se rapporte aux installations pour la production en continu de tubes métalliques soudés électri quement, principalement de tubes d'acier, en partant de métal en bande. L'installation normale utilisée à cet effet comprend un poste de réception d'une bobine et de déroulement, associé à un point de soudage auquel le bord antérieur de chaque nou- velle bobine de bande ou flan est soudé sur l'extrémité ar- rière de la bobine précédente, ce poste étant suivi d'un dispositif d'alimentation en bande qui comprend un trajet en forme ie de boucle de longueur suffisante pour contenir une réserve de bande capable d'assurer une alimentation en bande constante pendant que la soudure est effectuée.Ce poste est lul-meme suivi du laminoir à tubes, dans lequel la bande plane est transformée en un tube par courbure autour d'un axe longitudinal sous l'effet de galets, les deux bords étant rapprochés et soudés ensemble. Ce laminoir à tubes est lui-même suivi d'une table de coupe dans laquelle le tube est découpé en tronçons de longueur prédéterminée qui sont évacués en vue de leur mise en réserve ou de leur expédition. Une installation peut-normalement eatre réglée pour la production de tubes d'une dimension quelconque dans une gamme limitée et peut traiter des épaisseurs de bande différentes. Toutefois, le changement de réglage à lia fin d'une opération correspondant à une dimension donnée d bande exige un laps de temps important m8me pour des ouvriers régleurs expérimentés et, pendant ce temps, les ouvriers qui assurent Ba conduite ou surveillance du laminoir à tubes ne peuvent pas travailler. Dans une usine importante, il peut exister deux ou plusieurs installations séparées réglées de façon permanente pour la fabrication de tubes de diamètres ou de calibres différents; lorsqu'elles peuvent travailler toutes deux de façon permanente pour assurer une fabrication selon des diamètres ou calibres de tubes différents, avec un facteur de rentabilité élevé et des équipes de travail différentes, aucun problème ne se pose Tou- tefois, le fait de prévoir deux installations ne fonctionnant chacune qu une partie du temps et surveillées par une seule équipe réduit les frais de main-d'oeuvre mais correspond à un investissement élevé, qui est lie à un équipement inemployé coûteux. Un but de l'invention est de créer une installation permettant d'obtenir un compromis intéressant entre des conditions opposées, à savoir une réduction de l'investissement et une diminution des frais de main-d'oeuvre. L'invention est matérialisée dans une installation pour la production en continu de tubes; soudés électriquement à partir de métal en forme de bande, comportant deux laminoirs à tubes disposés l'un à côté de l'autre et un dispositif d'alimentation comportant des organes recévant et déroulant des bobines de bande successives et assurant l'alimentation en bande, par l'intermédiaire d-'un poste de soudage des extrémités des bandes, d'un dispositif de stockage dans lequel cette bande est stockée sous forme d'une boucle, le dispositif de sou- dage des extrémités servant à réunir par soudage l'extrémité de la bande d'une bobine avec le début de la bande de la bobine suivante, des organes de distribution étant prévus-pour envoyer à volonté la bande provenant du disposftif de stockage à l'un ou 11 autre des laminoirs à tubes. Suivant une autre particularité de l'invention, le dispositif de formage des tubes de chaque laminoir est entraîné à partir d'un moteur d'entraînement commun, un ou plusieurs accouplements étant prévus pour relier à volonté ce moteur & BR On comprendra qu'en prévoyant deux laminoirs à tubes placés l'un à côté de l'autre suivant l'invention, ces laminoirs peuvent être desservis par une seule équipe d'ouvriers avec un minimum de dérangement pour passe d'un laminoir à l'autre, et que des économies peuvent être réalisées au point de vue investissement et (ou) espace nécessaire en établissant l'ensemble pour qu'au moins le dispositif d'alimentation des laminoirs à tubes soit commun aux deux laminoirs, tout en permettant l'entretien ou le réglage d'un laminoir tandis que l'autre est en service0 La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La fig. 1 est une vue de profil schématigRe d'une installa- tion suivant l'invention. La fig. 2 est une vue en plan de l'installation que ion- tre la fig. 1. La fig. 3 est une vue en perspective du dispositif de distribution prévu dans les organes d'alimentation de l'installation. L'installation comprend deux laminoirs à tubes disposés l'un à c8té de l'autre, comme cela est mieux visible sur la fig. 2, chacun d'eux comportant des organes de formage I qui sont alimentés en bande de métal plane et qui servent à recourber chaque bande autour d'un axe longitudinal pour rapprocher ses bords et former un tube. Les bords aboutés sont réunis par sondage sur la totalité de leur longueur au moyen drun dispositif de soudage 2, et le tube est ensuite refroidi et saisi par des organes 3 avant entre découpe en tronçons par des dispositifs de coupe 4. Des transporteurs 5 sont prévus après chaque dispositif de coupe 4 et d'autres transporteurs et dispositifs de coupe peuvent être prévus pour évacuer le tube et le soumettre à un nouveau sectionnement selon des longueurs requises. De préférence, le tube provenant de chaque laminoir est transféré à un transporteur commun qui l'évacue vers des zones de stockage ou d'expédition. Les organes de formage 1 et les organes de manutention 5 comprennent chacun une série de galets opposés qui reçoivent la bande ou le tube entre eux et qui sont entraînés par un moteur 6 par ltintermédiaire d'un açcouplement 7 et de bancs de mécanismes ou réducteurs 8 et 9. Le système d'entrainement est décrit plus en détail ci-après. Les dispositifs de coupe 5 comprennent chacun des cisailles du type se déplaçant dans le sens longitudinal en synchronisme avec le tube lorsque celui-ci quitte les organes de manutention 3 et effectuant le sectionnement du tube lors de leur commande. Après la coupe du tube, les cisailles reviennent le long de ce tube jusqu'à une position de départ et le processus se répète. Le poste de refroidissement prévu dans le dispositif 3 est de préférence du type à liquide utilisant un mélange d'eau et uile soluble qui subit une circulation à travers un systee. de cuves et d'appareils de refroidissement à évaporation. La bande de métal est amenée à l'un ou l'autre des laminoirs à tubes à partir d1un dispositif d'alimentation qui est commun aux deux laminoirs. Dans le dispositif d'alimentation, la bande s'étend à partir d'une bobine prévue à un poste de réception des bobines et le déroulement 11. La bande est acheminée depuis ce poste 11 à travers un dispositif 12 servant à souder ses extrémités et passe sur des poulies 13 pour parvenir à un bati supérieur 14 qui s'étend entre les deux laminoirs à tubes.La bande est stockée sous forme d'une boucle dans le bâti 14, par guidage de cette bande selon un trajet en va-etvient à l'intérieur dudit bati, en la faisant passer suer une série de poulies 15 montées à une extrémité du bâti et sur une série de poulies 16 montées sur un chariot 17 qui peut se déplacer sur la longueur du bati et qui est commandé par un treuil 18 prévu à 1' autre extrémité de ce bati 14. Le treuil 18 déplace le chariot 17 pour l'écarter des poulies 15 lors du stockage de la bande dans le b ti et permet à ce chariot 17 de se déplacer vers les poulies 15 quand la bande est prélevée et dirigée vers l'un des laminoirs à tubes.Dans des conditions de travail normales, la longueur de bande stockée dans le bti demeure sensiblement constante, étant donné que la bande est amenée à ce bâti et est prélevée à celui-ci à des vitesses semblables entre le poste Il et le laminoir à tubes. Toutefois, quand l'extrémité d'une bobine atteint le poste 11, cette extrémité est arrêtée et maintenue immobile dans le dispositif de soudage associé, de telle sorte que l'extrémité avant ou le début de la bande de la bobine suivante puisse titre soudé sur l'extrémité de la bande de la bobine antérieure. Tandis que cette opération est effectuée, le laminoir à tubes continue de fonctionner en utilisant la bande qui est stockée dans le bâti 14. Lors de son transfert de la boucle stockée dans le bai 14 jusqu'à un laminoir à tubes, la bande passe sur un bras oscillant 19 représenté en détail sur la fig. 3, qui peut entre réglé pour diriger la bande vers l'un ou l'autre des laminoirs à tubes. Ce bras 19 comprend un cadre rectangulaire 20 portait des poulies 21 et 22 à ses extrémités supérieure et inférieure, et il est relié à pivotement à une membrure fixe 23 prévue à son extrémité~supérieure. I1 est muni en outre d'ailes de guidage 24-à son extrémité inférieure, ces ailes s'appliquant de part et d'autre d'un rail de guidage fixe 25.Le dispositif de pivotement et de guidage permet au bras le de basculer dans un plan vertical en principe perpendiculaire à l'axe longitudinal du bâti du dispositif d'alimentation et des laminoirs à tubes, de telle sorte que l'extrémité inférieure du tube puisse entre amenée dans l'alignement de l'un ou l'autre des laminoirs à tubes par basculement du bras d'un c8té ou de l'autre de la verticale autour de son pivot. Des organes de blocage sont prévus sur les ailes 24 pour coopérer avec le rail de guidage 25 et maintenir ainsi le bras 19 immobile dans l'une ou l'autre de ses positions d'inclinaison requises par rapport à ce rail de guidage 25.Des poulies 26 sont prévues pour guider la bande depuis l'extrémité du bras basculant 19 jusqu'au dispositif de formage 1 du laminoir à tubes approprié. Les organes d'entratnement des laminoirs à tubes sont en grande partie séparés pour chacun des laminoirs et sont munis de bancs de réducteurs en série 8 et 9, des arbres de sortie s'étendant entre les réducteurs 8 et les organes de formage 1 et entre les réducteurs 9 et les organes de manutention 3, chacun de ces arbres de sortie étant équipe de joints de cardan à chaque extrémité. Le moteur 6 est toutefois commun aux deux laminoirs à tubes et il est étudié de telle sorte que. son arbre de sortie soit coaxial aux bancs de réducteurs 8r et 9', qui sont associés à l'un des laminoirs à tubes.Un accouplement 7 est prévu entre le moteur et le banc de réducteurs 8; il com- prend de préférence deux plateaux d'accouplement qui sont ft 6s sur l'arbre de sortie du moteur 6. L'un de ces, plateaux d'aeou- plement peut etre relié à un plateau d'accouplement calé sur l'arbre d'entrée du banc de réducteurs 8', qui est coaxial au moteur 6, de façon à relier ce moteur 6, par l'intermédiaire de ce réducteur coaxial 8' et du réducteur correspondant 9', à un laminoir à tubes.L'autre plateau d'accouplement peut etre relié à une poulie qui est montée folle sur l'arbre de sortie du moteur et qui est reliée cinématiquement à l'entrée de l'autre banc de réducteurs 89 par des courroies trapézoidalesfi afin de relier ainsi le moteur à l'autre laminoir à tubes par l'intermédiaire du banc correspondant de réducteurs 8t' et 9". Des deux plateaux d'accouplement associés, d'une part, et l'autre plateau et la poulie, d'autre part, sont reliés ensemble, comme décrit pricédemment, au moyen d'une broche non interchangeable, et l'ensemble est étudié de telle sorte qu'une seule broche puisse entre utilisée, afin qu'un seul laminoir puisse tre entratné à la fois, du fait que l'une des broches doit être placée dans le circuit de commande électrique du moteur avant que ce moteur puisse entre mis en service. Cet agencement permet d'éviter les accidents qui pourraient autrement résulter de la commande intempestive d'un laminoir qui n'a pas été réglé en vue de son utilisation. Le dispositif de soudage 2 de chaque laminoir à tubes peut eAtre du type à soudage par résistance ou à soudage par induction. Lorsque les dispositifs de soudage utilisé pour les deux laminoirs à tubes sont du même type, une source d'alimentation électrique commune peut être prévue pour ces deux dispositifs. Cette source d'alimentation commune est de préférence comman- dée de telle sorte qu'elle soit toujours reliée au laminoir à tubes qui doit tre entraSné par le moteur 6, Cette commande peut titre assurée par l'intermédiaire des broches non interchangeables des accouplements. I1 est également possible de prévoir un dispositif de soudage par induction pour un laminoir et un dispositif de soudage par résistance pour l'autre laminoir, chaque dispositif ou poste de soudage comportant une source d'alimentation électrique séparée. Des modifications peuvent entre apportées aux modes de réalisation décrits, danse domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICAUIONS 1. Installation pour la production en continu de tubes soudés électriquement à partir de métal en bande, caractérisée en ce qu'elle comprend deux laminoirs à tubes disposés l'un à caté de l'autre et un dispositif d'alimentation comportant des organes recevant et déroulant des bobines de bande successives et alimentant avec cette bande, à travers un dispositif de soudage des extrémités des bandes, un dispositif de stockage dans lequel la bande est stockée, sous forme d'une boucle, le dispositif de soudage des extrémités servant à réunir par soudage l'extrémité de la bande d'une bobine avec le début de la bande de la bobine suivante, un dispositif de distribution étant prévu pour diriger à volonté la bande, depuis le dispositif de stockage, vers l'un ou l'autre des laminoirs à tubes, 2.Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de distribution comprend un bras mobile étudié en vue de la réception de la bande à son extrémité d'entrée et du guidage de cette bande sur sa longueur vers son autre.extrémité ou extrémité de sortie, à partir de laquelle la bande peut se diriger vers l'un des laminoirs, ce bras étant déplaçable entre deux positions dans chacune desquelles cette extrémité de sortie du bras est sensiblement alignée avec l'ex- trémité d'entrée de l'un des laminoirs. 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le bras est monté à pivotement sur une membrure fixe à son extrémité d'entrée et est guidé de telle sorte que son extrémité de sortie se déplace selon un traaet déterminé autour de son pivot. 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le bras s'étend en principe verticalement et est supporté à pivotement à son extrémité supérieure, ce bras étant muni d'organes de guidage à son extrémité inférieure, de telle sorte qu'il se déplace dans un plan vertical. 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de stockage associé au dispositif d'alimentation comprend un bati qui s'étend entre les deux laminoirs à tubes, la boucle de bande étant formée par guidage de cette bande selon un trajet en va-et-vient à l'intérieur de ce bâti, par passage sur une série de poulies montées à une extrémité du bâti et sur une série de poulies montées sur un chariot qui peut se déplacer sur la longueur dudit bâti sous l'effet d'un mécanisme à treuil. 6. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un dispositif d'entraîne- ment est prévu pour entraîner les organes de formage et de manutention du tube prévus dans l'un ou l'autre des laminoirs à tubes. 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur d'entratnement unique et des accouplements reliant la sortie de ce moteur à l'un ou l'autre des laminoirs à tubes. 8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les accouplements comportent un arbre d'entrée relié au moteur et deux arbres de sortie, à raison d'un pour chacun des laminoirs à tubes, l'un de ces arbres étant coaxial à l'arbre d'entrée des plateaux d'accouplement étant prévus sur l'arbre d'entrée et sur l'arbre de sortie coaxial, ces plateaux pouvant être reliés entre eux de façon à transmettre la commande du moteur à l'arbre de sortie coaxial, un autre plateau d'accouplement prévu sur l'arbre d'entrée pouvant entre relié à une poulie montée folle sur cet arbre d'entrée, cette poulie étant reliée cinématiquement par des courroies trapézoïdales à l'autre arbre de sortie non coaxial, afin de transférer la commande du moteur à cet autre arbre de sortie. 9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les deux plateaux d'accouplement, d'une part, et le plateau d'accouplement et la poulie, d'autre part, sont reliés par une broche non interchangeable. 10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce que l'une des broches non interchangeables doit être placée dans un circuit de commande électrique du moteur avant que celui-ci puisse être mis en route, afin d'avoir la certitude qu'un seul laminoir à tubes soit entraîné à la fois. lie Installation suivant l'une quelconque des revendi cations 6 à 10, caractérisée en ce que le dispositif d'en tratnement est relié à chaque laminoir à tubes par l'intermédiaire d'un banc de mécanismes ou réducteurs en série, un de ces bancs étant associé à chaque laminoir à tubes0 12. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les deux laminoirs à tubes sont équipés du même type de dispositif de soudage électrique servant à souder ensemble les deux bords de la bande afin de former un tube, ces deux dispositifs de soudage étant associés à une source d'alimentation en courant électrique commune. 13. Installation suivant la revendication 12, caractérisée en ce qu'il est prévu un circuit de commande pour l'alimentation en courant, de telle sorte que cette source d'alimentation ne puisse entre reliée qu'au laminoir à tubes qui est en service à un moment donné. 14. Installation suivant les revendications 10 et 13, caractérisée en ce que les broches non interchangeables commandent également la liaison entre la source d'alimentation électrique et les laminoirs à tubes. 15. Installation suivant l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisOe en ce que les deux dispositifs de soudage sont du type à soudage électrique par résistance ou par induction. 16. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'un dispositif de soudage électrique par résistance est prévu dans un laminoir, tandis qu'un dispositif de soudage électrique par induction est prévu dans l'autre laminoir pour souder ensemble les deux bords de la bande afin de former un tube. 17. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que chaque laminoir à tubes est équipé de dispositifs de coupe pour sectionner le tube formé en tronçons de longueur voulue. 18. Installation suivant la revendication 17, caractérisée en ce qu'il est prévu un transporteur en aval de cha- que dispositif de coupe, pour évacuer les tronçons de tube coupés. 19. Installation suivant la revendication 18, carac térisée en ce que chaque transporteur transfère le tube à un dispositif de coupe commun qui découpe ce tube en tronçons de longueurs prédéterminées avant de l'évacuer au moyen d'un transporteur commun.