Brevet FR2027918A1 — publié le 19701002

-1- La présente invention est relative à des dispositifs d*alimentation pour laminoirs à pas de pèlerin du type utilisé pour le laminage à chaud de tubes sans soudure. Gomme cela est connu, le laminoir à pas de pèlerin est tou-5 Jours apprécié pour sa grande souplesse et pour sa capacité de production de tubes de grande épaisseur et de longueur importante. Cette dernière possibilité est encore plus appréciée par l'utilisation de gros réducteurs à étirage qui permettent d'exploiter le laminoir à pas de pèlerin pour les calibres de productivité supé-10 rieure• La grande possibilité de production du réducteur impose par ailleurs la nécessité d*améliorer la productivité des laminoirs précités . Cette caractéristique dépend surtout de la possibilité des 15 dispositifs d'alimentation de suivre un rythme de production augmenté des cylindres de laminoira. En d*autres termes, le dispositif de laminage doit avoir une vitesse de production supérieur®• Dans les appareils d1 alimentation actuels, le rythme d'aller et de retour que les cylindres du laminoir à pas de pèlerin 20 donnent à la pièce ébauchée en cours de laminage est absorbé par un piston qui travaille dans un cylindre pneumatique à bas rapport de compression, dans lequel est contenu de l*air à pression constante . La pression est maintenue à un niveau tel que lorsque le 25 piston est dans une position de compression maximale, il se développe une force suffisante pour permettre le retour de la pièce ébauchée vers le laminoir en synchronisme avec celui-ci. La pression devra en conséquence être maintenue d'autant plus élevée que le nombre de tours du laminoir est plus élevé. 30 Par ailleurs les hautes pressions provoquent uné augmenta tion de l'effort de renvoi exercé par les cylindres sur le tube traité dans le laminoir et en conséquence entraînent la possibilité que les tubes de faible épaisseur soient plissés sur le mandrin . 35 Un autre inconvénient réside dans la difficulté de freina ge des masses mobiles ( piston, mandrin, pièce ébauchée ) dans la dernière partie de la course de retour vers le laminoir . La présente invention a pour but d'éviter ces inconvéni«t^ 70 00336 -2- 2027918 par la réalisation d'un, dispositif d'alimentation pour lamlwtrs à pas de pèlerin qui permette d'accélérer le rythme de travail du laminoir en en augmentant la productivité . : . Un autre but de l'invention est de réaliser un appareil 5 d'alimentation du type précité, d'une exécution simple et robuste, d'un fonctionnement précis et sûr et .d'un entretien réduit. La caractéristique principale du dispositif d'alimentation selon l'invention réside dans le fait que le cylindre, dans lequel travaille le piston associé au mandrin,porte-pièce, est 10 muni de moyens permettant d'en faire varier le volume au moment du réglage et de moyens pour faire varier automatiquement le degré de compression de l'air pendant la phase ,de retour, et pour cette raison la valeur de la compression dans la dernière partie de la course augmente rapidement après que la pièce ébau-15 chée ait quitté les cylindres de laminoir . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous, qui se réfère au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,dans lequel : 20 La Figure 1 est une coupe axiale schématique d'un appareil d'alimentation pour laminoirs à pas de pèlerin selon la prisent* invention; ' La Figure 2 est un diagramme qui montre le développement des pressions dans le cylindre . 25 En 1 a été représenté le piston principal muni antérieure ment d'un prolongement 2 présentant.plusieurs rainures hélicoïdales coopérant avec un appareil de rotation 3 connu en soi et portant à son extrémité un dispositif porte-mandrin 4 sur lequel est engagé le mandrin 5 et la pièce ébauchée 6. 30 La partie terminale 1a du piston 1 coulisse de façon étan- che dans la cavité interne d'un cylindre 9 muni d'une paroi mobile de fermeture 8 dont la position axiale peut être déplacée au moyen d'une commande à vis 10 appliquée à l'extrémité postérieure du dispositif . 35 Coaxialement au cylindre 9 est disposé un élément tubulai- re 7 sur lequel coulisse de façon étanche la partie terminale 1a du piston,- cet. élément étant de son côté fixé de manière à pouvoir régler la position axiale par rapport à la paroi mobile 8. 70 00336 -3- 2027918 L'élément tubulaire 7 est muni de passages radiaux 11 à travers lesquels l'air comprimé provenant d'un Joint terminal 12 peut passer dans les deux sens . Le réglage axial de la paroi 8 et du tube 7 est fonction de 5 la course imposée par les cylindres de laminoir à la pièce ébauchée et est variable avec les calibres de travail . Dans le dispositif d'alimentation on prévoit aussi un frein hydraulique 13 connu en soi, appliqué au support fixe • Le développement de la pression dans le cylindre 9 est repré-10 senté sur le diagramme de la figure 2 qui pour des raisons de commodité est disposé sous le cylindre ;dans ce diagramme sur l'abscisse X-X sont indiquées les valeurs des distances et sur l'ordonnée Y-Y les valeurs des pressions. Le dispositif fonctionne de la manière suivante t 15 Les cylindres de travail produisent un mouvement en arrière du piston 1, en vainquant la résistance de l'air sous pression constante • Dans la première partie de la course correspondant à la partie A-B, la pression est donc maintenue constante . 20 Au voisinage du point B les cylindres de laminoir abandon- masses nent la pièce ebauchee et le piston ensemble avec les/mobiles, continue de reculer par inertie Jusqu'au point C. Au point B les lumières 11 de l'élément tubulaire 7 sont bloquées par le piston I et l'air comprimé contenu dans la partie B-D est ultérieurement 25 comprimé suivant une courbe polytropique . La pression maximale ( Pz ) qu'on peut atteindre sera fonction de l'espace restant C-D et de l'énergie que possèdent les masses mobiles au point B. La compression élevée produite assure une forte accélération 30 de retour et en conséquence une forte vitesse initiale . Quand le piston 1 découvre les passages radiaux ou lumières II lors du retour, il y a encore émission d'air comprimé qui maintient dans un état d'accélération les masses en mouvement . Les temps brefs qu'on réalise pour le parcours C-A permettent 35 une augmentation proportionnelle des tours /seconde du laminoir à pas de pèlerin et en conséquence une productivité supérieure. Les degrés élevés de compression qu'on atteint dans le dispositif selon l'invention permettent d'utiliser dé l'air comprimé 70 00336 2027918, à une pression inférieure à celle actuellement utilisée dans les appareils traditionnels . Ceci signifie qu'on a une contrainte tangentielle moindre des cylindres de travail sur le tube traité et en conséquence la possibilité d'un laminage de faibles épais-5 seurs. 11 est bien entendu qu'on peut effectuer de nombreuses modifications en ce qui concerne le mode de réalisation décrit, sans sortir du cadre de l'invention . 70 00336 -5- 2027918 . HSVEHDICATIOHS - 1.- Dispositif d'alimentation pour laminoir à pas de pèlerin, caractérisé par le fait que le cylindre dans lequel opère le pistai associé au mandrin porte-pièce est muni de moyens qui permettent d'en faire varier le volume au moment du réglage et de moyens per-5 mettant de faire varier automatiquement le degré de compression de l'air pendant la phase de retour et de ce fait la valeur d® la compression dans la partie ultime de la course augmente rapidement, après que la pièce ébauchée a quitté les cylindres de laminoir . 10 2»- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la compression de l'air derrière le piston de travail 1 * lieu dans une chambre à volume variable et à degré élevé de compression . 3«- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé p«?;\àe 15- fait que les moyens pour faire varier le volume du cylindre de 'travail comprennent une paroi mobile associée à une commande à * v Tis • 4.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens pour faire varier le degré de compression 20 lors de la course de retour comprennent un élément tubulaire disposé coaxialeaent , avec la possibilité de réglage, dans le cylindre de travail et approprié à s'engager dans le piston, cet élément étant relié à une source extérieure d'air comprimé qui communique avec le cylindre à travers plusieurs lumières 25 présentes sur l'élément précité et de ce fait l'obturation des lumières précitées, effectué par le piston sur la dernière partie de sa course de retour, provoque une soudaine augmentation de la pression . 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 30 1 à 4 caractérisé par le fait que les commandes pour le réglage de la paroi mobile et de l'élément tubulaire sont actionnables à partir de la plate-forme de commande .