Brevet FR2385457A1 — publié le 19781027

Cette invention a pour objet des perfectionnements appcrtés aux dispositifs d'alimentation pcur laminoirs à pas de pélerin, du type utilisé pour le laminage à chaud des tuyaux sans soudure et plus précisément aux caisses d'alimentation du piston porte-mandrins. L'invention se rattache au secteur technique de laminage. On sait que dans les laminoirs à pas de pélerin, les rouleaux RU, ru (Figure 1) tournent dans le sens opposé à celui du laminage. A chaque rotation des dits rouleaux, comme illustré figure 1, la pièce ébauchée SB et le piston PI (figure 1), du dispositif d'alimentation doivent effectuer une course de recul dépendant du calibre à laminer ainsi que de la forme et du diamètre des rouleaux RU, ru du laminoir. Etant donné que la chambre CA dans laquelle coulisse le piston PI, est alimentée en air à une pression constante mais règlable et avec une soupape de retenue, la dite chambre étant fermée, la pression dans ia chambre CA correspond toujours à la même grandeur périodique tandis que la pression maximale atteinte par l'air sous pression dans la chambre CA dépend non seulement de la pression d'alimentation (pression au commencement de la course de recul), mais aussi de la course que les rouleaux du laminoir ont imposé au piston PI. La valeur de la pression finale de l'air dans la chambre CA est fonction de certaines données dont l'importance n'est pas toujours prévisible et qui peuvent être dues à des erreurs d' évaluation de l'opérateur du laminoir ; cette valeur ne tient pas compte d'éventuelles anomalies de laminage, la course du piston PI pouvant atteindre des valeurs dépassant toutes les prévisions Une augmentation anormale des valeurs finales de pression de l'air dans la chambre de recul CA par suite de la courbe progressive de la pression de l'air dans celle-ci, tout en provoquant de fortes surcharges sur les parties mécaniques intéressées, peut dans un cas limite, si elle est combinée avec uresurchauffe locale et des vapeurs éventuelles d'huile de lubrification, provoquer une explosion par combustion spontanée de même que pour un moteur diésel. Le but de la présente invention est de définir préalablement la pression maximale que l'on désire atteindre dans la chambre CA à la fin de la course de recul du piston FI n la maintenant dans des valeurs de sécurité, ainsi que de fournir une sûreté en cas de courses irrégulières du piston FI dues à des erreurs de conduite de l'opérateur du laminoir, ou à de incidents se produisant lors du cycle de laminage. Dans tous ces cas la pression finale de l'air dans la chambre CA reste limitée aux valeurs préétablies. De plus, la présente invention permet aussi de contrôler, dans n'importe quel moment et sans l'aide d'appareils coûteux, la pression maximale atteinte par l'air dans la chambre CA pendant le laminage. Selon une première caractéristique, la caisse comprend un piston double dont une première section est adjacente au piston qui commande le mandrin et coulisse dans la chambre de recul du piston susdit, la dite chambre étant alimentée par air à pression reglable ; la seconde section du dit piston double coulisse dans une chambre auxiliaire délimitée par une cloison annulaire et le fond du cylindre, la dite chambre auxiliaire étant subdivisée en deux parties, la première partie communiquant avec une source d1 air a' pression règlable, la seconde partie pouvant être alimentée avec de l'huile, ou autre liquide, provenant d'un réservoir, la communication entre le dit réservoir d'huile et la dite seconde chambre puuvant être interceptée par une soupape de retenue, la pression d'alimentation à air de la dite première partie de la chambre auxiliaire étant réglée de açon a permettre le laminage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit Pour bien fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter dans les dessins annexes T.n rivure 1 est une vue e coupe longitladin~le schématique d'un laminoir à pas de pélerin. La figure 2 représente, à une échelle plus importante, le détail A illustré schématiquement à la figure 1, represcntant la caisse d'alimentation La figure 3 est uneXvue en coupe illustrant selon une variante de réalisation une partie des éléments illustrés figure 1 La figure 4 est une vue selon la ligure 3 d'une variante de réalisation. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Selon l'invention, la caisse d'alimentation comprend un piston double PD dont la partie avant PA coulisse dans la chambre CA de recul, et la partie afl1îèrt PS du dit piston, séparant en deux parties SC et SD, la chambre auxiliaire CP, celle-ci étant délimitée par le fond FF, du cylindre CI et par une cloison an nulaire AN. Dans la chambre SC, on introduit l'air à une pression correspondant à la pression maximale que l'on veut atteindre dans la chambre CA par le conduit LL contrôlé par un robinet VC ou soupape servocommandée et par une soupape de retenue vr. Dans la chambre SD, on introduit de l'huile, ou autre liquide; la dite chambre SD est en communication par la soupape de retenue VR et la soupape servo commandée VS au réservoir pressurisé SE. Il convient dès lors d'expliciter le fonctionnement de la caisse d'alimentation. Avant de commencer le laminage du premier tuyau, quel que soit son calibre, et par conséquent quelle que soit la course correspondante du piston PI ; on alimente la chambre SC avec de l'air à la pression maximale que Iton veut atteindre dans la chambre CA de recul en fin de course arrière du piston PI, flèche AR. On ouvre la soupape VS, de sorte que le piston double PD se déplace en avant, flèche AV, en faisant sortir l'huile, qui de la chambre SD s'échappe dans le réservoir SE ; on referme la soupape VS, on alimente la chambre CA avec la pression d'air appropriée pour le laminage à travers le canal axial AS formé dans le piston Pfl et la ligne II contrôlée par la soupape de non retour VV et par la soupape VD. Au début du laminage le piston PI commence sa course en recul, flèche AR, et d'avancement, flèche , La vitesse de la course augmente rapidement après plusieurs rotations des rouleaux RU, ru du la mincir, de zéro jusqu'à celle normale de laminage. Pendant la course de recul, flèche AR, le piston PI, provoque dans la chambre CA une augmentation de la pression en passant de celle d'alimentation à une valeur de plus en plus élevée en correlation avec l'augmentation de la course du piston PI. La courbe pression-volume en CA est progressive. Quand la pression dans la chambre CA atteint la pression correspondante à la pression de l'air qui existe dans la chambre SC, le piston double PD recule automatiquement, flèche VA, et fait pénétrer dans la chambre SD, à travers la soupape de retenue VR, l'huile contenu dans le réservoir SE. Pendant la course suivante d'avancement, du piston PI, flèche RA, la pression de la chambre CA diminue, > ais le piston double PD reste dans la position atteintez car l'huile entre dans la chambre SD ne peut pas s1 écouler dans le réservoir SE car le conduit de raccordement est bisqué par la soupape de retenue VR. Si le laminage continue régulièrement, et que par conséquent la course du piston reste constante, le piston double PU reste. toujours dans la même position, et les pressions minimale et maximale de la chambre CA/restent/celles préfixées. En cas de courses anormales du piston PI dépassent celles établies, il y a tendance à l'augmentation de la pression maximale dans la chambre CA. Dans ce cas, comme lors du début de laminage du premier tuyau, l'équilibre des pressions existantes entre la chambre CA et la chambre SC est altéré, et de ce fait le piston double PD recule davantage, flèche VA, en maintenant la pression maximale dans la chambre CA autour des valeurs pré- fixées. La soupape de retenue vr a tendance à atténuer des reculs brusques éventuels du piston PD. La soupape VS, qui met en communication la chambre SD avec le réservoir =E, permet de rétablir la position plus avancée du piston PD.= La soupape commandée VC insérée dans la ligne LL permet de rétablir dans la chambre SC la pression d'air préfixée Fw est un trou de décharge de l'air dont la fonction est évidente. On peut prévoir dans une variante de réalisation (figure 3), des engrenages (et cliquet) AV débrayables ou non, pouvant bloquer le piston double PD lorsque, après avoir reculé par suite de la pression maximale dans la chambre CA, c'est-à-dire lorsque le piston PI est arrivé en bout de sa course de recul selon la flèche ARX le dit piston a tendance à avancer de nouveau. Ceci arrive lorsque la pression dans la chambre CA diminue par suite de la course suivante en avant du piston PI. Le piston double Pu ne peut tourner, car il est bloqué par une barre AX coopérant avec un prolongement en forme de fourchue FD du dit piston. Selon la figure 4, les memes parties que celles des autres réa- lisations ont t indiquées avec les mêmes réf ren~es. Il est à roter que lcs buts de l'invention peuvent être atteints moyennant un piston simple PB coulissant à étanchéité dans la chambre eA dans laquelle coulisse le piston PI. Le piston PB est muni d'un mécanisme à engrenages AN et cliquet (roue libre) comme celui de la figure 3. Dans cette réalisation, on peut supprimer le circuit de lthu le, qui pourrait l'être aussi dans la réalisation illustrée à la figure 3. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses iverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Caisse d'alimentation pour lsi'=inoirs à pas de pélerin, caractérisée en ce qu'elle comprend un piston double dont une première section est adjacente au piston qui commande le mandrin et coulisse dans la chambre de recul du piston susdit, la dite chambre étant alimentée par air à pression règlaEle, la seconde section du dit piston double coulisse dans une chambre auxiliaire délimitée par une cloison annulaire et le fond du cylindre, la dite chambre auxiliaire étant subdivisée en deux parties, la première partie communiquant avec une source d'air à pression règlable, la seconde partie pouvant être alimentée avec de l'huile, ou autre liquide, provenant d'un réservoir ; la communication entre le dit réservoir dthuile et la dite seconde chambre pouvant être interceptée par une soupape de retenue, la pression d'alimentation à air de la dite première partie de la chambre auxiliaire étant réglée de façàn à permettre le laminage. -2- Caisse d'alimentation selon la revendication l, caractérisée en ce qu'une soupape est montée en parallèle avec la soupape de retenue pour autoriser l'ouverture et la fermeture du conduit entre le réservoir et la deuxième partie de la chambre auxiliaire et pouvant être alimentée avec l'huile. -3- Caisse d'alimentation selon les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisée en ce que le réservoir du liquide est pressuri se. -4-- Caisse d'alimentation selon les i-evendications l, 2 et 3 ensemble, caractérisée en ce qu'unie soupape de retenue est disposée dans le conduit d'alimentation à air comprimé de la prefière partie de la chambre auxiliaire. -5- Caisse d'alimentation selon les revendications 1, 2, 3 et 4 ensemble, caractérisé en ce qu'unie soupape auxiliaire est apte à décharger la pression d'alimentation de la première par le de la chambre auxiliaire. -6- Caisse d'alimentation selon l'une quelconque des revendice- tions précédentes, caractrrisoe en ce qut jeS engrenages et cliquet autorisent le blocage du piston double dans la position de recul maximum atteinte par suite de la pression maximale dans la chambre de recul de coulissement du piston porte-mandrin. -7- Caisse d'alimentation pour laminoirs à pas de pélerin pour la production de tuyaux sans soudure, caractérisée par l'emploi d'un piston simple, mobile dans la chambre où coulisse le piston porte-mandrin et formant avec le fond du cylindre de la chambre de recul une chambre alimentée à pression d'air règlable, le déplacement de ce piston en direction d'éloignement du fond du cylindre pouvant être bloqué par des mécanismes à engrenages cliquet.