Brevet FR2080943A1 — publié le 19711126

L'invention concerne un procédé pour fabriquer des loupes tu-bulaires sans soudure par laminage oblique d'un bloc massif ou creux sur un mandrin soutenu dans le laminoir par une tige de support et pour séparer la loupe de la tige de mandrin. L'invention con-5 cerne en outre un laminoir pour la mise en oeuvre de ce laminage o-blique. Au cours du laminage oblique connu, la loupe tubulaire en cours de formation est enfilée pendant l'opération sur la tige de mandrin. Le laminage terminé, le mandrin se trouvant sous les cylindres 10 est éjecté ou retiré. Ensuite la loupe sort du laminoir"et la tige avec sa butée est reculée d'une distance suffisante pour se trouver complètement extraite de la loupe. Finalement la loupe est éjectée hors de la ligne de laminage et conduite à un poste d'intervention ultérieure. C'est seulement ensuite qu'on peut commencer à préparer une nouvelle opération de laminage pour laquelle il est nécessaire d'avancer à nouveau la tige de mandrin avec sa butée de contre-appui afin de l'amener dans sa position de travail. Pour résister aux pressions élevées qui apparaissent pendant le laminage, la butée de contre-appui est d'une construction très lour-2^ de et doit être montée d'une façon stable sur des coulisses, de sorte que le temps de préparation est supérieur à celui nécessaire au laminage lui-même. On a déjà proposé, pour raccourcir ce temps de préparation, de limiter le recul de la butée de contre-appui à une longueur suffisante pour pouvoir extraire la loupe du laminoir et Oh ^ ^ , " de prévoir dans certe butee un passage pour la tige du mandrin ou de l'enlever de la ligne de laminage par pivotement ou translation et d'extraire de la loupe la tige du mandrin à l'aide d'un chariot léger ou d'un câble de traction à une vitesse élevée, afin de pouvoir ramener cette tige vers l'avant pour la prochaine opération de la- 30 . ^ minage. Si cette façon de procéder permet bien de raccourcir le temps de préparation, les couplages et découplages supplémentaires, entre la tige de mandrin d'une part et la butée de contre-appui, le chariot léger ou le câble de traction d'autre part, provoauent souvent des perturbations dans les agencements mécaniques. La vitesse rela- ^ 5 " . - - tive elevee entre la loupe et la tige de mandrin, est reneralement considérée comme génératrice de dangers. Par surcroît il faut craindre des détériorations de l'intérieur de la loupe, soit par la tige de mandrin, elle-même, soit encore par la paille de laminage entraînée par celle-ci. Le procédé conforme a l'invention évite ces inconvé- nients •, il permet d'obtenir de la façon la plus simple des temps 71 03514 2 2080943 de préparation plus courts et une augmentation du débit d'une usine de fabrication de tubes, ce qui est le but recherché. Le procédé conforme à l'invention consiste à enlever de la ligne de laminage la tige du mandrin avec la loupe qui l'entoure. C'est 5 seulement lorsqu'ils ont été ainsi enlevés tous les deux que la loupe est elle-même, retirée de la tige et que cette dernière est envoyée dans un circuit de recyclage. On fait circuler dans ce dernier au moins trois tiges. L'éjection du mandrin avec la loupe qui l'entoure permet après chaque opération de libérer la ligne de laminage dans les délais les plus brefs en vue de l'opération suivante. Une réduction supplémentaire du temps de préparation résulte de la circulation en circuit fermé des tiges de mandrin. Il devient inutile d'enlever après chaque laminage d'abord le tampon (également appelé bouchon) du mandrin et de remettre avant l'opération de laminage suivante un tel tampon sur la tige non échangée qui doit à cet effet être avancée à travers les cylindres au-delà de sa position de travail. Dans le cas de l'invention par contre, les tiges de mandrin circulent en restant munies de leur tampon. 9 n Il est en outre avantageux que pour l'extraction de la tige de mandrin hors de la loupe, on dispose du temps utilisé pour le laminage suivant, de sorte que cette extraction puisse être exécutée a-vec toutes les précautions nécessaires. Afin d'atteindre les- débits élevés rendus possibles par le pro-25 cédé conforme à l'invention, on propose en outre que l'enlèvement d'une tige de mandrin hors de la ligne de laminage et la ré-introduction d'une autre tige provenant de la circulation de recyclage en vue d'une nouvelle opération, commencent simultanément ou suivant une succession serrée, et que ce remplacement des tiges de man- 30 drin se fasse obligatoirement l'un en dépendance de l'autre. Le laminoir à tubes pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, comprend une cage à cylindres et, disposée une certaine distance derrière celle-ci, une butée de contre-appui dépla- çable en direction du laminage et susceptible de recevoir la tige a- 35 ^ ■ vec son mandrin. Entre la cage et la butee de contre-appui, il est nécessaire de prévoir des dispositifs pour le centrage et le maintien de la tige, des galets d'entraînement pour maintenir la loupe tubulaire et des moyens pour retirer cette dernière de la ligne de laminage. Cependant ces moyens n'enlèvent pas seulement la loupe 40 tubulaire mais aussi la tige de mandrin qui la traverse. Le laminoir 71 03514 3 2080943 à tubes, établi conformément à l'invention, est caractérisé par la présence d'un dispositif de transport longitudinal situé en dehors de la ligne de laminage, ainsi que d'agencements pour recueillir des tiges de mandrin et les ré-introduire sur cette ligne. 5 Le dispositif de transport longitudinal comporte des moyens de centrage de la tige et des galets d'entraînement de la loupe tubulaire, tels qu'ils sont prévus sur les laminoirs connus, entre la cage à cylindres obliques et la butée de contre-appui, ainsi qu'un dispositif pour retenir la tige de mandrin par l'extrémité de ce 10 dernier. Grâce à ce dispositif de transport longitudinal, simple et peu onéreux, on a la possibilité de pratiquement doubler le rendement par rapport aux laminoirs à tubes de constructions connues, et cela sans exposer la loupe tubulaire à un risque supplémentaire au cours des manipulations. 15 II semble avantageux de faire en sorte que le dispositif de transport longitudinal s'étende parallèlement à la ligne de laminage et à une certaine distance de celle-ci et soit prolongé à l'opposé du dispositif de retenue de la tige de mandrin par un chemin de roulement découvert, destiné à l'évacuation de la loupe tubulai-20 re. Il convient en outre de prévoir des moyens pour enlever de la ligne de laminage les tiges de mandrin avec les loupes tubulaires qui les entourent et pour introduire sur cette ligne d'autres tiges. Ces moyens sont avantageusement constitués par des leviers pi-25 votants dont les extrémités libres forment des fourches susceptibles d'intervenir le long de la ligne de laminage. On peut ainsi faire bénéficier le cycle opératoire d'une plus grande sécurité et les phases de ce cycle d'une plus grande régularité. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux 30 comprendre l'invention, les caractéristiques au'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 montre schématioueinent en plan un laminoir et ses installations accessoires, l'er.senble étant établi ccnforir/jn-ent à 1'inven tion. 35 Fig. 2 est une coupe, du m^me laminoir entre les cylindres obliques et la butée de contre-anpui. Le laminoir à tubes comprend une cape 1 et dans celle-ci des cylindres oblicues 3 et 5 auxquels on amène, en diivection de la flèche 7, c'cs blocs massifs ou creux par des moyens non représentés. ^0 Entre les cylindres se trouve le mandrin avec son tamron 9 qui, BAD ORIGINAL 7T 03514 4 2080943 pendant le laminage, reste maintenu dans cette position par une tige -11. Cette dernière est fixée dans une butée de contre-appui 13 au moyen d'un accouplement 15 dont elle peut être aisément libérée. La tige 11 est en outre maintenue par des moyens de centrage 17 5 dont chacun comporte trois rouleaux. On a prévu en outre sur la ligne de laminage, qui coïncide avec l'axe de la tige 11, des galets d'entraînement 19, réglables d'après le diamètre de la loupe. A côté de la ligne de laminage, on a prévu à une certaine distance un dispositif de transport longitudinal qui s'étend en direc-10 tion de la flèche 7 et dont la direction de transport est parallèle à celle du laminage. Ce dispositif comprend des galets d'entraînement 21 et 21' ainsi qu'un dispositif 23 pour retenir la tige de mandrin. Le dispositif de transport longitudinal est prolongé à l'opposé du dispositif 23 par un chemin de roulement découvert 25. 15 L'ensemble est encore complété par une première série de leviers 29 pivotant autour d'ion axe 27, par une deuxième série de leviers 33 pivotant autour d'un axe 31, ainsi que par des moyens 3 5 d'approvisionnement en tiges de mandrin à partir d'un poste d'attente 37. 20 Selon la fig. 2, les moyens 35 sont constitués par un chemin de roulement découvert. Les moyens de centrage de la tige 11 sont réalisés sous la forme de rouleaux 17 qui tourillonnent sur trois leviers pivotant 39, 41 et 43, reliés entre eux par des moyens ci-nématiques. Les leviers 29 et 33 qui pivotent sur leurs axes res-25 pectifs 27 et 31, comportent à leurs extrémités libres des fourches 45 qui peuvent à leur tour pivoter sur ces extrémités et qui sont accouplées en rotation avec ces leviers autour desdits axes 27 et 31 par des chaînes 47 ou moyens analogues, de sorte que le débouché de ces fourches soit toujours dirigée vers le haut quelle que soit 30 la position des leviers. Le galet 21', montré en position inclinée sur le côté droit de la fig.2, constitue avec le galet 21 qui se trouve en dessous, la paire de galets d'entraînement destinée à retirer la loupe de la tige du mandrin. 35 Le galet supérieur des moyens d'entraînement doit pouvoir être relevé (écarté par pivotement) de sorte que la tige du mandrin entourée de la loupe puisse être posée sur le galet inférieur. Le laminoir sus-décrit fonctionne de la façon suivante. Une loupe laminée est maintenue par les galets d'entraînement *+0 sur la tige de mandrin 11. Elle est retirée de la cage 1 vers la 71 03514 5 2080943 gauche sur la fig. 1 avec ses galets d'entraînement. En même temps la butée de contre-appui 13 est reculée jusqu'à sa position 14 montrée en traits interrompus, avec la tige 11 qui y est accouplée. Ainsi la tige 11 avec le tampon (ou bouchon) 9, qui n'a pas été 5 éjecté, a également quitté la cage 1. On ouvre l'accouplement 15. La loupe et la tige 11 sont transférées par les leviers 29 sur les galets d'entraînement 21. L'extrémité de la tige avec le mandrin 9 reste maintenur dans le dispositif 2 3 pendant que les galets d'entraînement 21, 21' retirent la loupe de la tigé et la dirigent par 10 l'intermédiaire du chemin de roulement 25 vers un poste d'usinage ultérieur 49. Après l'ouverture du dispositif 23, on écarte également la tige de mandrin vers la gauche (fig.l), en la transférant par dessus la cuve d'eau de refroidissement 51 au poste d'attente 37 des tiges. 15 Dès que la ligne de laminage est libérée d'une loupe tubulaire avec sa tige de mandrin, on y introduit une nouvelle tige munie d'un mandrin provenant du poste d'attente 37 et on la fixe à l'accouplement 15. La butée de contre-appui 13 est ramenée dans sa position de travail. Entre temps il est également arrivé devant le la-20 minoir un nouveau bloc, ce oui permet de procéder sans interruption à une nouvelle opération de laminage. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant 25 les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. 71 03514 6 2080943 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour fabriquer des loupes tubulaires sans soudure par laminage oblique d'un bloc massif ou creux sur un mandrin 5 s'appuyant dans le laminoir sur une tige, et pour séparer la loupe de cette tige, caractérisé en ce que la tige de mandrin est d'abord retirée de la ligne de laminage, avec la loupe qui l'entoure, en ce qu'ensuite la loupe est enlevée de la tige lorsque toutes le deux se trouvent déjà en dehors de la ligne de laminage, puis en ce que la 10 tige est introduite dans un circuit de recyclage au cours duquel elle est refroidie, examinée et, le cas échéant, remplacée par une neuve avant d'être ré-introduite dans la ligne de laminage. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le laminage à lieu à l'aide d'au moins trois tiges de mandrin circu- 15 lant dans le circuit de recyclage. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enlèvement d'une tige hors de la ligne de laminage et l'introduction d'une autre tige provenant du circuit de recyclage, en vue d'une nouvelle opération de laminage, commencent simultanément ou 20 se suivent en succession serrée. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'enlèvement et/ou la ré-introduction de la tige de mandrin est effectué de façon obligatoirement liée au cycle opératoire par des moyens mécaniques. 25 5 -Laminoir à tubes pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant une cage à cylindres (1), une butée de contre-appui (13) équipée de moyens d'accouplement (15) pour une tige (11) munie de son mandrin (9) ainsi que des moyens à trois rouleaux (17) disposés entre ces orga-30 nés pour le centrage de la tige et des galets d'entraînement de la loupe tubulaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (39, 41, 43) pour retirer la loupe tubulaire de la ligne de laminage, un dispositif de transport longitudinal (21, 21'), situé extérieurement par rapport à la ligne de laminage et susceptible de 35 recevoir la tige de mandrin après son écartement de cette ligne de laminage avec la loupe qui l'entoure, des moyens pour retirer la loupe de la tige de mandrin et, situés dans le prolongement de ce dispositif de transport longitudinal, d'autres moyens (51, 37) pour refroidir et recueillir les tiges de mandrin, ainsi que des dispo-4-0 sitifs (35, 33) pour amener et introduire l'une d'elles sur la li 71 03514 7 2080943 gne de laminage. 6 - Laminoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de transport longitudinal comporte des leviers pivotants (29) pour la tige de mandrin (11) ainsi qu'un dispositif (23) 5 pour retenir cette tige par l'extrémité du mandrin qu'elle porte et des galets d'entraînement (21, 21f) montés entre lesdits leviers pivotants. 7 - Laminoir selon la revendication 6, caractérisé en ce que son dispositif de transport longitudinal s'étend parallèlement à la 10 ligne de laminage, à une certaine distance de celle-ci et dans le même sens. 8 - Laminoir selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par un chemin de roulement découvert (25) qui prolonge le dispositif de transport longitudinal à l'opposé du dispositif de 15 retenue des tiges de mandrin. 9 - Laminoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour retirer de la ligne de laminage, la tige de mandrin avec la loupe tubulaire qui l'entoure et ceux pour introduire des tiges de mandrin sur cette même ligne, comportent des leviers pivo- 20 tants (29,33) munis à leurs extrémités libres de fourches (45) elles-mêmes pivotantes et à l'aide desquelles ils peuvent intervenir sur la ligne de laminage.