Brevet FR2484872A1 — publié le 19811224

Procédé et dispositif de fabrication d'une billette Polvaonale laminée ou coulée ou d'un bloc polvaonal obtenu par coulée La présente invention concerne aussi bien un procédé qu'un dispositif de fabrication d'une billette polygonale laminée ou coulée ou d'un bloc polygonal obtenu par coulée destiné à être traité dans un laminoir perceur à cylindres obliques. Au cours de la fabrication de tubes sans soudure, il est nécessaire, au cours d'une première étape de formage, de former un trou dans les billettes laminées ou coulées en continu, ou dans les blocs obtenus par coulée de façon classique, qui constituent le matériau de départ. Le perça- ge est réalisé soit au moyen d'une presse à poinçonner, soit au moyen d'un laminoir à cylindres obliques. L'avantage du perçage effectué au moyen d'une presse à poinçonner est qu'elle peut traiter aussi bien des blocs ronds que des blocs polygonaux tels que des blocs hexago- naux, octogonaux ou dodécagonaux dont les frais de fabrica- tion sont moins élevés que ceux des blocs ronds. Mais pour que l'excentricité de l'alésage du bloc percé soit la plus faible possible, il faut, selon l'expérience, que le rap- port entre la longueur du bloc et le diamètre du passage dans la presse à poinçonner ne dépasse pas de 7: 1 à 10 1, du fait que le poids maximal que l'on peut introduire* dans une presse à poinçonner est nécessairement limité. Il est vrai que cet inconvénient du perçage avec une presse à poinçonner n'existe pas lorsqu'on effectue le perçage au moyen d'un laminoir perceur à cylindres obli- ques. Dans ce cas, le rapport entre la longueur et le diamètre d'un bloc de poids maximal que l'on puisse utili- ser dans une presse à poinçonner est largement dépassé. Mais il est nécessaire de préparer des blocs ronds lors- qu'on veut les traiter au moyen d'un laminoir perceur à cylindres obliques. Les blocs ronds présentent cependant cet inconvénient de coûter plus cher à fabriquer que les blocs polygonaux et également de présenter des problèmes plus sérieux sur le plan qualitatif. Ceci est valable aussi bien pour les articles obtenus par coulées débout que par coulée continue. C'est pourquoi l'invention a pour but de créer aussi bien un procédé qu'un dispositif selon lesquels on puisse mettre à profit les avantages qualitatifs et de prix des blocs polygonaux pour leur mise en oeuvre dans des lami- noires perceurs à cylindres obliques. En ce qui concerne le procédé, la solution consiste à former les arêtes longitudinales du bloc polygonal pour lui donner la forme d'une enveloppe cylindrique de manière que le diamètre du cercle circonscrivant la zone formée des arêtes et dont le centre est disposé sur l'axe longitudinal du bloc polygonal corresponde approximativement au diamètre du cercle tangent aux surfaces latérales droites qui re- lient les arêtes longitudinales du bloc polygonal tel qu'il se présentait avant le formage. Le procédé de l'invention est basé sur le fait reconnu qu'une billette ou qu'un bloc peut déjà être saisi d'une façon parfaite et passé dans un laminoir perceur à cylin- dres obliques quand il est pourvu d'un profil approximati- vement rond. Partant de ce fait, il suffit donc de former les arêtes longitudinales d'un bloc ou d'une billette polygonale pour lui donner la forme d'une enveloppe cylin- - drique suffisante pour que le diamètre d'un cercle circons- crivant la zone des arêtes soumises au formage et dont le centre est situé sur l'axe longitudinal du bloc polygonal corresponde approximativement au diamètre du cercle tangent aux surfaces périphériques droites qui reliaient les arêtes longitudinales du bloc polygonal avant formage. Après un formage de ce type, on obtient un bloc dont la surface périphérique est suffisamment cylindrique pour assurer une saisie parfaite d'un bloc ou d'une billette de ce type ainsi que son passage dans un laminoir perceur à cylindres obliques. L'avantage particulier du procédé de l'invention vient essentiellement des aspects positifs marqués du point de vue qualitatif et du prix de revient plus réduit du lamina- ge ou de la coulée de billettes ou de blocs polygonaux, auxquels s'ajoutent les avantages apportés essentiellement par le fait qu'un laminoir perceur à cylindres obliques permet de percer des blocs de poids nettement plus élevé que des presses à poinçonner. Pour améliorer encore plus l'aspect économique, il est proposé dans le cadre de l'invention que la billette ou le bloc dont les arêtes longitudinales ont été soumises au formage soit passé approximativement à la même température dans le laminoir perceur à cylindres obliques. En ce qui concerne le dispositif proposé, la solution apportée par l'invention concerne une cage de laminoir comprenant au moins deux cylindres de formage dont les axes sont disposés dans le même plan et dont les profils se complètent grâce à un nombre d'arêtes doublé ou multiplié pour former un profil se rapprochant de celui d'une canne- lure ronde. Pour constituer la forme en profil à cannelure ronde constitué sur la périphérie des cylindres, il est important que les arêtes plus ou moins aigues ou arrondies d'un profil polygonal puissent être suffisamment amenées à la forme d'une enveloppe cylindrique pour que la différence entre le diamètre d'un cercle circonscrivant la zone des arêtes après formage et le diamètre d'un cercle tangent aux surfaces droites périphériques qui reliaient les arêtes longitudinales du bloc polygonal avant le formage soit la plus faible possible. On est ainsi assuré que les cylindres du laminoir perceur à cylindres obliques saisiront correc- tement le bloc ou la billette et la feront passer dans le laminoir perceur à cylindres obliques. Une forme de réalisation préférée de l'invention se caractérise cependant du fait que la cage du laminoir comprend quatre cylindres de formage disposés dans un plan vertical commun et dont les axes sont respectivement déca- lés de 90 les uns par rapport aux autres. Grâce à un tel groupage des cylindres, on est assuré qu'un bloc octogonal par exemple peut être amené parfaitement par formage à la forme d'un profil approximativement rond. Les cylindres de formage constituent alors un groupe de cylindres commun. Selon l'invention, une autre forme de réalisation peut également consister dans le fait que la cage du laminoir comprend deux groupes de cylindres de formage montés l'un après l'autre.Cette forme de réalisation peut être envisa- gée quand le matériau à former est constitué par des blocs à quatre pans utilisés pour la fabrication de tubes sans couture. Dans ce cas, les quatre arêtes longitudinales du bloc polygonal sont d'abord pressées dans le premier bloc de cylindres de formage de manière à déterminer un profil à huit arêtes. Ce dernier est ensuite formé dans le groupe de cylindres de formage suivant pour parvenir à un profil approximativement rond dont le diamètre du cercle qui circonscrit le profil correspond approximativement au diamètre du cercle dans lequel est inscrit le profil. Selon l'invention, les cylindres de formage de la cage du laminoir peuvent être entraînés ou non entraînés. Si les cylindres sont entraînés on peut parvenir à une forme de réalisation de l'invention avantageuse en adaptant la vitesse périphérique des cylindres de formage à la vitesse d'avancement de la billette ou du bloc qui se déplace relativement à ceux- ci. Les moyens d'adaptation peuvent être de type mécanique ou électronique. Si les cylindres de formage ne-sont pas entraînés, il n'y a naturellement pas de liaison entre les cylindres de formage au moyen par exemple de roues dentées. Pour faire avancer la billette ou le bloc, il est prévu selon l'invention un poussoir qui est commandé par un vérin hydraulique ou pneumatique ou par un moteur électrique. Avantageusement, le poussoir est animé d'un mouvement de va-et-vient au moyen d'un vérin hydraulique. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue en plan d'un dispositif de forma- ge d'un bloc polygonal, la fig. 2 est une coupe longitudinale verticale de ce dispositif, selon la ligne II-II de la fig. 1, la fig. 3 est une coupe verticale du dispositif, selon la ligne III-III de la fig. 2, la fig. 4 est une autre coupe verticale du dispositif, selon la ligne IV-IV de la fig. 2, la fig. 5 représente un bloc octogonal avant formage de ses arêtes longitudinales, en vue frontale, et la fig. 6 représente le bloc polygonal de la fig. 5 après formage de ses arêtes longitudinales, également en vue frontale. Aux figures 1 et 2, le bâti d'un dispositif de formage d'un bloc polygonal 3 est désigné par la référence 1. Le dispositif 2 qui n'est représenté dans son ensemble que schématiquement comprend à une extrémité un cylindre 4 disposé dans le plan longitudinal médian vertical et com- mandé par un vérin hydraulique 4. Sur le côté frontal de la tisge de piston 5 du vérin 4 est fixé un poussoir 6. Le cylindre 4 est monté sur des consoles 7 et 8 associées au bâti 1. Un bloc octogonal 3 représenté à titre d'exemple et glissant sur un banc d'alimentation 9 (voir également fig. 4) peut être poussé à l'aide du poussoir 6 dans une douille de centrage 10 hors de laquelle il peut être transféré à un groupe de cylindres de formage 11 (voir-également fig. 3). A la sortie du gorupe de cylindres de formage 11, le bloc 3 qui est alors formé sur sa périphérie est envoyé par un train de rouleaux 12 à un laminoir perceur à cylindres obliques qui n'est pas représenté. Le groupe de cylindres de formage 11 est constitué par quatre cylindres de formage 13, 14, 15, 16 décalés de 900 les uns par rapport aux autres et dont les axes 18, 19, 20, 21 montés dans une cage de laminoir 17 sont disposés dans le même plan vertical. Tous les cylindres de formage 13 à 16 sont profilés sur leur périphérie en forme d'enveloppes cylindriques de manière à se compléter et former une can- nelure ronde, comme on peut le voir plus particulièrement sur la fig. 3. Les cylindres de formage 13 à 16 sont entraînés. Dans ce but, les cylindres de formage 13, 16, 15 montés à l'aval du cylindre de formage 14 fixé à un arbre d'enrtainement 13 sont reliés les uns aux autres par l'intermédiaire d'engrenages d'entraînement coniques 24, 25, 26. Avant l'introduction dans la douille de centrage 10, le bloc octogonal 3 glisse dans le banc d'alimentation 9 et se présente approximativement avec le profil en section transversal représenté sur la fig. 5. Les arêtes longitudi- nales 27 du bloc polygonal 3 sont légèrement arrondies. Dans la zone du groupe de cylindres de formage 11, les arêtes longitudinales 27 du bloc octogonal 3 sont alors formées en forme d'enveloppe cylindrique (voir maintenant fig. 6) de manière que le diamètre D du cercle DA qui circonscrit la zone des arêtes 28 après formage et dont le centre est situé sur l'axe longitudinal LA du bloc polygo- nal 3 corresponde approximativement au diamètre d du cercle dk qui est tangent aux surfaces latérales droites 29 qui reliaient les arêtes longitudinales 27 du bloc polygonal 3 avant le formage. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une billette polygonale laminée ou coulée, ou d'un bloc polygonal obtenu par cou- lée, destiné à être traité dans un laminoir perceur à cylindres obliques, caractérisé en ce que les arêtes longi- tudinales (27) du bloc polygonal (3) sont formées sous forme d'une enveloppe cylindrique telle que le diamètre (D) du cercle circonscrivant la zone formée des arêtes (28) et dont le centre est disposé sur l'axe longitudinal (LA) du bloc polygonal (3) corresponde approximativement au diamè- tre (d) du cercle (dk) tangent aux surfaces latérales (29) droites qui relient les arêtes longitudinales (27) du bloc polygonal (3) tel qu'il se présentait avant le formage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la billette ou le bloc (3) dont les arêtes longitudina- les (27) ont été soumises à un formage est passé dans un laminoir perceur à cylindres obliques à approximativement la même température. 3. Dispositif de fabrication d'une billette polygonale laminée ou coulée, ou d'un bloc polygonal obtenu par cou- lée, et convenant au passage dans un laminoir perceur à cylindres obliques, caractérisé en ce qu'il comprend une cage de laminoir (17) comportant au moins deux cylindres de formage (13 à 16) dont les axes (18 à 21) sont disposés dans un plan, et dont les profils des cylindres se complè- tent grâce à un nombre d'arêtes doublé ou multiplié pour former un profil se rapprochant de celui d'une cannelure ronde (22). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cage de laminoir (17) comprend quatre cylindres de laminage (13 à 16) dont les axes (18 à 21) sont décalés respectivement de 900 les uns par rapport aux autres et disposés dans un plan vertical commun. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractéri- sé en ce que la cage de laminage (17) comprend deux groupes de cylindres de laminage montés l'àn après l'autre. 6. Dispositif selon la revendication 3 ou l'une des revendications- suivantes, caractérisé en ce que les cylin- dres de formage (13 à 16) sont entraînés. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vitesse périphérique des cylindres de laminage (13 à 16) est adaptée à la vitesse d'avancement de la billette (3) ou du bloc qui se déplace relativement à ceux- ci. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour faire avancer la billette (3) ou le bloc, on prévoit un poussoir (6) commandé par un vérin hydraulique ou pneumatique (4) ou par un moteur électrique.