Brevet FR2234057A1 — publié le 19750117

a présente invention~concerne ltétiragedes tubes et a notamment-pour objet unbapour le décollage et le démandrinage des tubes après étirage sur un mandrin long mobile. L'étirage des tubes sur un mandrin long mobile présente, comparativement aux autres modes d'étirage, un avantage important : il est -possible d'obtenir de grandes réductions par passe et détirer (avec réduction de la paroi) des tubes de petit dia- mètre (jusqu'aux tubes capillaires). Le-principal inconvénient du procédé d'étirage,desatubes surun mandrin long mobile, limitant ses applications, est la nécessité d'exécuter des opérations supplementaires lourdes de main-d'oeuvre : le décollage du tube étiré en vue de son démandrinage et le démandrinage lui--même. On connaît des bancs pour le décollage et le démandrinage de tubes étirés sur un mandrin long mobile, comprenant une tete de- décollage laminant le tube sur le mandrin avec des éléments de déformation du tube montés fous, un dispositif de traction avec des -guidages suivant lesquels se déplacent les éléments de traction faisant passer le tube avec le mandrin à travers la tête de dEecollage, un mécanisme de démandrinage des tubes, deux casiers dans lesquels sont placés les tubes et les mandrins après démandrinage des tubes, et un système d'entraînement pour le dispositif de traction Les bancs connus conçus de manière à perfectionner l'éti- rage sur un mandrin long en perfectionnant le décollage des tubes et leur démandrinage, comprennent,-en règle générale, outre la ligne d'étirage, deux lignes,de travail supplémentaires, disposées paral lèlement l'une à l'autre,;, une ligne de décollage du tube et une ligne de démandrinage.du tube. On emploie aussi des bancs-comprenant deux dispositifs de traction disposés sur une même ligne. Dans ce cas, un des dispositifs de traction est destiné à tirer le tube avec le mandrin à travers le dispositif de décollage, et le second assure le démandrinage du tube. Un facteur impotant, déterminant le rendement des bancs d'étirage et de décollage, est la dépense de temps pour le retour du mandrin (après démandrinage du tube) au banc d'étirage. En cas d'emploi de deux lignes de travail supplémentaires ou d'une seule ligne de travail avec deux dispositifs de trac tion, les processus de décollage et de démandrinage des tubes nécessitent l'arrêt périodique des bancs,l'inversion du sens de défilement du tube avec le mandrin , ou le pivotement à 1800 du tube avec le mandrin. Ces opérations supplémentaires abaissent notablement le rendement des bancs d'étirage et de décollage. Le démandrinage des tubes est exécuté sur les bancs connus à l'aide de plaques de butée à orifice calibré , de fourches, ou bien à l'aide des pinces du dispositif de traction saisissant la tête du tube d'un côté et le bout du mandrin de l'autre côté. Les opérations précitées de démandrinage des tubes sont la cause de défauts des tubes (sillons, rayures, gaufrures), ainsi que d'adhérences du métal du tube sur le mandrin. L'installation d'un équipement pour le décollage et le démandrinage des tubes à deux lignes de travail supplémentaires ou bien à une ligne de travail supplémentaire avec deux dispositifs de traction requiert une surface -de production importante. Be but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués. Il s'agissait donc de créer un banc pour le décollage et le démandrinage des tubes, qui permettrait - d'exécuter le décollage et le-démandrinage des tubes à l'aide d'un seul dispositif de traction - d'exécuter le décollage le démandrinage d'un tube en une seule course utile, le tube et le mandrin se déplaçant dans le même sens - de réduire l'encombrement du banc - d'augmenter le rendement du banc de décollage et mandrinage et d'assurer ainsi une augmentation du rendement du banc d'étirage - d,'améliorer la qualité des tubes et de diminuer les rebuts. La solution consiste en un banc pour le décollage entre démandrinage de tbes après étirage sur un mandrin long mobile , du type comprenant une tête de décollage laminant les tubes sur-le mandrin à l'aide d'éléments tournant librement en déformant le tube5 un dispositif de traction avec des guidages suivant lesquels se déplacent des éléments de traction faisant passer le tube avec le mandrin à travers la tete de décollage , un mécanisme de démandrinage des tubes, deux ca siers dans lesquels sont placés les tubes et les mandrins après démandrinage, et un système d'entrainement pour le dispo sitif de~traction, ledit banc étant caractérisé, d'après l'invention , en ce que le mécanisme de démandrinage des tubes monté sur le dispositif de traction, dans sa partie arrière contiguë à la tête de décollage, et est réalisé sous la forme de vérins fixés sur le dispositif de traction sous un angle aigu par rapport au plan passant par les guidages du dispositif de traction, des coussinets saisissant le tube étant fixés aux tiges de ces vérins. Il est avantageux, afin de prévenir les charges percussives lors de la prise du tube, le faussage de la position des coussinets par rapport à l'aspe de laminage, et afin de rappeler les coussinets à leur position initiale en cas de chute accidentelle de la pression dans les vérins, de doter le mécanisme de démandrinage des tubes de cylindres de rappel disposés parallèlement aux vérins, dans un même plan, les tiges de ces cylindres de rappel étant accouplées aux coussinets et solli citées par des ressorts. Il est avantageux aussi, afin de prévenir l'endommagement de la surface des tubes lors de leur prise par les coussinets du mécanisme de démandrinage des tubes, de doter les coussinets d'éléments élastiques venant contacter directement la surface du tube à saisir. Grace à la présente invention, on obtient un banc de dé collage et de démandrinage qui permet : de réaliser le décollage et le démandrinage d'un tube en une seule passe dans une seule ligne de travail (sans changement du sens de déplacement du tube et du mandrin)?, à l'aide d'un seul dispositif de traetion; d'augmenter le rendement du banc de décollage etde démandrinage des tubes et, par conséquent, d'augmenter le rsndement du banc d'étirage ; de démandriner le tbe à l'aide d'un dispositif pneumatique excluant l'endommagement de la surface du tube d'assurer le retour du mandrin (après démandrinage du tube) au banc d'étirage en un temps plus court. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la des aiption d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un banc pour le décollage et le démandrinage des tubes, conforme à l'invention - la figure 2 représente une vue en coWe suivant II-II de la figure 1 - la figure 3 représente une vue en coupe suivant Ili-Ili de la figure 1;; - la figure 4 représente une vue en coupe suivant--IV de 1 a figure 1 - la figure 5 est une vue de la tête de décollage suivant la flèche A de la figure 1 (en coupe partielle) - la figure 6 représente ia section VI-VI de la figure 1;; - la figure 7 représente la section VII-VII de la figure 6 - la fi-gure 8 estive vue schématique montrant la disposition du mandrin avec le tube sur la table à rouleaux avant le décollage - la figure 9 est une vue schématique montrant commeat le bout du mandrin est saisi par les pinces du dispositif de traction - la figure 10 est une vue schématique montrant comment le mandrin et le tube sont tirés à travers la tête de décollage pendant le décollage - la figure Il est une vue schématique illustrant le démandrinage du tube; - la figure 12 est une vue schématique montrant la disposition des mandrins et des tubes dans les casiers. Le banc de décollage et de démandrinage de tubes, représenté sur les figures 1 à 12 se compose des sous-ensembles principaux suivants : une table à rouleaux 1 (figure 1) sur laquelle arrivent le tube et le mandrin sortant du banc d'étirage, une tête de décollage 2 montée en aval de la table à rouleaux i et assurant le décollage du tube venant de la table à rouleaux 1, un dispositif de traction 3 tirant le tube et le mandrin à travers la tête de décollage 2,usa mécanisme de démandrinage 4 monté sur la partie arrière du dispositif de traction 3, contiguë à la tête de décollage 2, des casiers 5 et 6 dans lesquels arrivent respectivement les mandrins et les tubes après leur séparation , et un système d'entrainement du dispositif de traction, constitué par un moteur électrique7, un variateur 8 (pour le changement-de la vitesse de décollage) et un réducteur 9. La table à rouleaux 1 est constituée par une série de rouleaux à surface concave qui forment un chenal. La tête de décollage 2 , située entre le dispositif de traction 3 et la table à rouleaux 1, se compose de quatorze cages 2a. Ces cages sont assemblées deux à deux, avec un décalage angulaire de 900 l'une par rapport à l t autre, à l'aide de gou jons 10 (figure 5). Un tel montage prévient l'inflexion du tube et du mandrin au cours du décollage. Chaque paire de cage est décalée de 500 par rapport à la paire voisine . Une telle disposition des cages assure le laminage uniforme du tube sur tout sorti périmètre afin d'obtenir, entre le tube et le mandrin, un écartement annulaire suffisamment gand pour le démandrinage libre du tube. Grace au laminage uniforme, les différences d'épaisseur de paroi des tubes n'augmentent pratiquement pas pendant le décollage. Toutes les cages 2a sont solidarises à l'aide de brides 11 et de tiges filetées 12. Les éléments lamineurs (déformant le tube sur le mandrin) de la cage de décollage 2 sont-des roulements à billes 17 (deux par cage). L'utilisation de roulements à billes en tant qu'éléments de déformation est commode (il n'est pas nécessaire de fabriquer spécialement des galets ou des cylindres) ils assurent la rigidité nécessaire lors du décollage des tubes, une bonne qualité de la surface des tubes et un effort minimal de tirage du tube avec le mandrin à travers la tête de décollage 2. Bes roulements 13 sont emmanchés sur des axes 14 qui sont fixés dans des empoises 15. Les empoises 15 sont soumises à l'action de vis de serrage 16, à l'aide desquelles on règle, dans chaque cage séparément, la réduction de la paroi du tube sur le mandrin La rotation intempestive des vis de serrage 16 est prévenue par des contre-écrous 17. Pour rendre aisée la rotation des vis de serrage 16 lors du réglage de la réduction des tubes à décoller, la tête de décollage 2 peut tourner autour de son axe-longitudinal, sur des tourillons 18 engagés dans des montants 19. Pour prévenir la rotation intempestive de la tête de décolla- ge 2 pendant le décollage, des boulons 20 fixent aux montants 19 des chapeaux 21 comportant une vis de blocage 22. Lors de son vissage, la vis de blocage 22 vient buter contre le tourillon 18 de la tête 2. le dispositif de traction 7 faisant passer le tube avec le mandrin à travers la tête de décollage 2,, se compose de deux cadres 23 (figures 2 et 6) disposés parallèlement l'un à l'autre et sur le côté intérieur desquels sont fixés des guidages 24. Suivant les guidages 24 se placent les deux chaînes de traction 25 sans fin du dispositif de traction 3. Sur les chaines 25 (sur leur côté intérieur) sont articulées des pinces 26 (figure 1) qui saisissent le bout du mandrin pour tirer le tube avec le mandrin à travers la tête de décollage 2. Les chaînes 2-5 sont entraînées par une paire de barbotins 27 disposés à l'extrémité avant du dispositif de traction. A l'extrémité arrière du dispositif de traction 3, les chaînes contDurnent une paire de roues de renvoi 28. Les axes respectifs 29 et 30 des barbotins et des roues de renvoi sont paral lèles. Sur l'extrémité arrière du dispositif de traction 3 sont montées des rampes 31 (éléments de desserage des pinces) ouvrant les pinces 26 pour qu'elles puissent saisir le bout du mandrin avec le tube avant son tirage. Pour l'ouvsrture des pinces 26 après décollage et démandrinage du tube et pour la libératinn du mandrin, sur l'extrémité avant du dispositif de traction 3 sont montées des rampes 32 (éléments de desserrage des pinces). Pour recevoir séparément les tubes et les mandrins sous le dispositif de traction 3 après leur séparation, des casiers 5 et 6, disposés de part de d'autre du dispositif de traction 3, sont fixés respectivement dans la partie avant et dans la partie arrière de ce dispositif, sur des cadres 23. Be casier 5 destiné aux mandrins est disposé sur le côté du dispositif de traction faisant face au banc d'étirage. Be casier 6 destiné aux tubes est disposé sur le côté extérieur du banc. Les casiers 5 et 6 sont constitués par une rangée de barres ou de tubes métalliques caoutchoutés, disposés parallèlement et coudés vers le haut. Sur la partie arrière du dispositif de traction est monté le mécanisme 4 de démandrinage des tubes. La fonction du mécanisme 4, lors du démandrinage d'un tube, est de retenir le tube pendant que le mandrin en est extrait par les pinces 26 en mouvement du dispositif de traction 3. Be mécanisme de démandrinage des tubes comprend une carcasse soudée 33 (figure 6) qui est fixée par des assemblages à boulons 34 aux deux cadres 23 du dispsitif de traction 3. Sur la carcasse 33, des deux côtés, sont soudés des supports 35, sur chacun desquels est monté un vérin (pneumatique) 36 et deux cylindres de rappel 37 (figure 7). Chaque vérin 36 est situé entre les deux cylindres de rappel 37. Les vérins et les cylindres de rappel montés de part et d'autre de la carcasse 33 du mécanisme 4, sont disposés dans des plans pansant par l'axe I-I de laminage et sont inclinés sous un angle it ear rapport au plan passant par les guidages 24 du dispositif de traction, cet angle étant suffisant pour que ces vérins et ces cylindres ne gênent pas la disposition des guidages et le déplacement des chaînes d traction suivant ces guidages dans le plan mentionné. Sur les tiges 38 et 39 des vérins et des cylindres de rappel sont fixés des coussinets 40 dotés d'éléments élastiques 41. Ces éléments élastiques sont encastrés dans des rainures en queue d'aronde. Quand les coussinets 40 se rapprochent et saisissent le tube, ce sont les éléments élastiques 41 qui contactent directement la surface du tube, dont on prévient ainsi l'endom- magement. l'es cylindres de rappel 37 ont pour but de diminuer les charges percussives sur le tube lors de sa prise, de prévenir le faussage de la position des coussinets 40 par rapport à l'axe I-I de laminage et d'assurer le retour des coussinets 40 pour leur ouverture en cas de chute~accidentelle de la pression dans les vérins principaux 36. Pour réduire les charges percussivés sur le tube lors de sa prise et pour le desserrage des coussinets 40 en cas de chute accidentelle de la pression dans les vérins 36, les cylindres de rappel 37 sont dotés de ressorts 42 travaillant à la compression lors de la course aller (serrage des coussinets-) et agissant sur les tiges 79 de ces cylindres. Le banc pour le décollage et le démandrinage-de tubes fonctionne de la façonsuivante. Le mandrin "a" et le tube "b" arrivent du banc d'étirage sur la table à rouleaux 1 (figure-8), en se déplaçant en-translation latérale, sans changement d'orientation. Le bout arrière du mandrin "a" est alors du côté de la tête de décollage 2. La longueur du bout du mandrin 'a , dégagée du tube "b", doit être supérieure à la longueur totale de la tête de décollage 2 et des rampes 31 situées sur l'extrémité arrière du dispositif de traction 3. Lors du mouvement des chaînes 25 du dispositif de traction 3, les pinces 26 passent entre les rampes 31 et en entrant en contact avec elles, se desserrent, ce qui permet au bout du mandrin "a" dépassant de la tête'de décollage 2 de s'engager entre ces pinces. Après avoir passé entre les rampes 31, les pinces 26, sous l'action de ressuons (non représentés), saisissent le bout du mandrin "a" (figure 9) et tirent le mandrin "a" (figure 10) avec le tube "b" à travers la tête de décollage 2. Les roulements (éléments de déformation) de la tête de décollage 2 réduisent uniformément~la paroi du tube b" sur tout son périmètre. Entre le tube "b" et le mandrin "a" se forme alors un écartement annulaire. Une fois le décollage du tube 'tub" achevé, l'air comprimé est admis dans les vérins 36 du mécanisme 4 de démandrinage les tiges 38 de ces vérins et les tiges 39 des cylindres de rappel 37 exécutent leur course aller, les coussinets 40 se serrent (figure 11) et les éléments élastiques 41 retiennent le tube "b" décollé, en l'empêchant de continuer son mouvement. l'es pinces 26 du dispositif de traction 3, en continuant leur mouvement, extraient le mandrin "a" du tube "b" retenu en place. Après démandrinage du tube "b", les tiges 38 et 39 du mécanisme 4 de démandrinage du tube exécutent leur course retour. Bes coussinets 40 avec leursetéments élastiques 41 se desservent et le tube "b" tombe dans le casier 6 (figure 12) A ce moment , les pinces 26 tirant le mandrin a extrait du tube "b" viennent contacter les rampes 32 situées sur l'extrémité avant du dispositif de traction 3 ; ceci provoque leur ouverture et le mandrin 'ta" tombe dans le casier 5 disposé sur le dispositif de traction 3 du côté du banc d'étirage. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au. mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combingsons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O g S. ,. Banc?our le décollage et le démandrinage des tubes après étirage, du type comprenant une tête de décollage laminant les tubes sur le mandrin à l'aide d'éléments tournant librement en déformant le tube, un dispositif de traction avec des guidages suivant lesquels se déplacent des éléments de traction faisant passer le tube et son mandrin à travers la tête de décollage, un mécanisme de démandrinage des tubes, deux casiers dans lesquels viennent se placer respectivement les tubes et les mandrins après démandrinage, et une commande pour le dispositif de traction, caractérisé en ce que le mécanisme de démandrinage des tubes est monté sur le dispositif de traction, dans sa partie arrière contiguë à la tête de décollage, et en ce qu'il est constitué de vérins de démandrinage fixés sur le dispositif de traction sous un angle aigu par rapport au plan passant par les guidages du dispositif de traction, les tiges desdits vérins étant fixes, s, à leurs extrémités , à des coussinets destinés à saisir le tube à démandriner. 2. Banc selon la revendication 1, caractérisé ce que , afin de prévenir les charges percussives lors de la préhension du tube et le désalignement de la position des coussinets par rapport à l'axe de laminage, et pour assurer le rappel des coussinets à leur position initiale en cas de chute accidentelle de la pression dans les vérins de démandrinage, le mécanisme de démandrinage d-es tubes comporte des cylindres auxiliaires disposés parallèlement aux vérins de démandrinage et dans le même plan que ceux-ci, et dans chacun desquels se déplace une tige sollicitée par un ressort et dont l'extrémité est fixée au coussinet correspondant. 3. Banc selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, afin de prévenir l'endommagement de la surface des tubes lors de leur préhension par les coussinets du mécanisme de démandrinage, lesdits coussinets sont munis d'éléments élastiques entrant directement en contact avec la surface du tube à démandriner.