Brevet FR2487225A1 — publié le 19820129

L'invention concerne un train de laminoir pour la réduction par étirage de tubeseavec un grand nombre de cages de laminoir disposées très près l'une derrière l'autre, et dont les vitesses de rotation, lors du passage des tronçons arrière des tubes, sont modifiées par rapport aux vitesses de rotation lors du passage des tronçons médians des tubes. Lors du laminage des tubes en vue de J.eur réduction par étirage, dans lequel l'épaisseur de paroi et le diamètre extérieur du tube sont réduits, il existe à l'extrémité antérieu- re et postérieure d'un tube laminé, des tronçons longitudinaux importants qui présentent une épaisseur de paroi supérieure à celle du tronçon médian du tube. les deux tronçons terminaux dont les épaisseurs de parois dépassent la tolérance admissible doivent Otre coupés sur chaque tube et ne peuvent être le plus souvent utilisés que comme ferraille. Ces "extrémités épaissies" sont conditionnées par le procédé. Elles se forment du fait que pour obtenir une réduction déterminée de l'épaisseur de paroi sur le tube terminé, une certaine traction doit être exercée sur le tube pendant le laminage, et cette traction peut certes être exercée de la façon requise dans la zone du tronçon longi- tudinal médian, mais non sur les tronçons terminaux antérieur et postérieur de chaque tube. Pour des raisons économiques, on cherche à maintenir ces extrémités épaissies aussi courtes que possible, Dans un type de construction connu (DE-OS 19 27 879), dans le cas d'un train de laminoir rempli, c'est- à-dire lors du laminage des tronçons médians longitudinaux du tube, immédiatement avant l'entrée des tronçons terminaux pos- térieurs du tube dans la première cage de laminoir, les vitesses de rotation de laminage de toutes les cages sont abaissées, et sont abaissées en fait d'un même pourcentage. Lors de l'entrée du tronçon terminal postérieur, les vitesses de rotation ainsi abaissées sont à nouveau relevées en fonction de la longueur du trajet d'introduction des tronçons de tube dans la cage de laminoir disposée c8té entrée, et ceci de façon telle que le pourcentage d'abaissement de la vitesse de rotation décroit avec l'accroissement de la longueur du trajet d'introduction du tronçon terminal arrière du tube dans le train de laminoir, Ce processus s'effectue dans la zone des cages cÈté entrée, par exemple des premières onze cages, grAce à quoi sur les tronçons 2e- terminaux postérieurs, une traction plus élevée est exercée, mlme si elle est encore insuffisante, traction qui provoque seulement mun certain raccourcissement des extérmités postérieures épaissieso Ce type de construction connu présente l'incon- vénient qu'il ne peut 8tre mis en oeuvre que dans le cas de cages entrainées individuellement. Même dans ce cas, il se pré- sente des difficultéss, pendant l'état de fonctionnement station- naire, c'est-à-dire lorsque le début du tube a déjà dépassé le train de laminoir et que la fin du tube se trouve encore devant ce train, pour maintenir constantes les vitesses de rotation précédemment déterminées. En outre, dans le cas de cages entrai- nées individuellement la dépense concernant leurs installations de commande et de réglage est importante, et l'entraînement est sujet à des perturbations. Un autre inconvénient réside en ce que le tronçon terminal postérieur du tube, dans la partie postérieure du train de laminoir, par exemple à partir de la douzième cage de laminage, n'est plus soumis à une traction augmentée qui puisse provoquer un raccourcissement de la lon- gueur de l'extrémité arrière épaissie. Dans un autre type de construction également connu (DE-OS 23 47 891) les tronçons terminaux postérieurs du tube, de la m8me façon que les tronçons antérieurs, sont sou- mis lors du passage des cages de laminage c8té entrée exerçant une traction, à une traction significativement plus élevée, du fait que les possibilités de transmission des forces de frotte- ment entre les laminoirs et le tube sont complètement utilisées et que, de ce fait, la traction maximale possible est exercée sur les tronçons terminaux du tube. les extrémités épaissies sont ainsi maintenues notablement plus courtes que dans le cas du type de construction connu évoqué en premier lieu, et en outre, le type de construiction mentionné en deuxième lieu peut être mis en oeuvre aussi bien dans le cas de trains de laminoir avec un entraînement d'ensemble, que dans le cas de trainsde laminoir avec entraînement individuel, si bien que l'on n'est pas astreint à un entraînement individuel coûteux. L'irrvention a pour but de raccourcir encore la longueur des tronçons terminaux postérieurs comportant une paroi épaissie3 Ce but est atteint, conformément-à l'invention, en ce que, à partir de l'entrée du début du tronçon arrière épaissi du tube dans la dernière cage de laminoir côté sortie, le degré d'étirage du train de laminoir est élevé par rapport à celui mis en oeuvre lors du laminage des tronçons médians du tube, cette élévation du degré d'étirage s'effectuant en fonction de l'évolution de l'épaisseur de paroi du tube, s'ac- croissant vers l'extrémité de celui-ci. On obtient tout d'abord ainsi, qu'indépendamment des dispositions mises en oeuvre dans la zone des cages de la- minoir disposées côté entrée pour raccourcir les tronçons ter- minaux postérieurs épaissis, ces tronçons terminaux postérieurs soient de plus encore soumis à une traction plus élevée dans la zone des cages de laminoir côté sortie, et soient ainsi rac- courcis. Il est alors bien entendu également possible de met- tre en oeuvre uniquement la proposition conforme à l'invention, c'est-àdire de renoncer aux dispositions prises dans la partie antérieure du train de laminoir, ce qui est toutefois moins recommandable. L'application conforme à l'invention d'une trac- tion plus élevée au tronçon postérieur du tube, dans la partie côté sortie du train de laminoir, peut être sans difficulté mise en oeuvre avec un entraînement d'ensemble et même dans le cas d'un train de laminoir avec un entraînement individuel, il n'est pas nécessaire d'utiliser l'alimentation individuelle des différents moteurs, mais on peut mettre en oeuvre la commande d'ensemble moins coûteuse. On obtient ainsi un raccourcissement supplémentaire important des tronçons terminaux postérieurs épaissis du tube avec seulement une dépense supplémentaire ré- duite. Ceci comporte notamment dans le cas d'entraînement d'en- semble, uniquement les installations qui sont nécessaires pour saisir les extrémités de tubes pour commencer en temps voulu les modifications du degré d'étirage, et les installations qui rè- glent la modification de ce degré d'étirage en fonction de l'é- volution de l'épaisseur des parois. Il est en effet important que l'on commence à élever le degré d'étirage au moment précis o le début du tronçon terminal postérieur du tube pénètre dans la dernière cage de laminage, c'est-à-dire seulement lorsque le tronçon terminal postérieur du tube laminé se trouve dans le train de laminage. La durée de cette phase dépend de la réduc- tion de section transversale du tube dans le train de laminoir, 4.- c'est-à-dire de la différence entre le tube entrant et sortant. On conna t les longueurs concrètes des extrémités épaissies par expérience ou bien on lamine un tube échantillon sans modifica- tions conformes à l'invention du degré d'étirage# c'est-à-dire qu'on lamine la totalité du tube uniquement avec le degré d'é- tirage avec lequel est normalement laminé le tronçon-médian longitudinal du tube. On peut ensuitejsur ce tube échantillon, déterminer exactement la longueur et donc le début du tronçon terminal postérieur du tube, et en conséquence fixer dans le train de laminoir, l'emplacement auquel l'extrémité passante du tube déclenche l'élévation du degré d'étirage. Avec la même méthode, on peut également mesurer l'accroissement de l'épais- seur de paroi à l'extrémité du tube, et déterminer en consé- quence, l'accroissement du degré d'étirage et le niveau de cet accroissement. Dans le cas d'une forme de réalisation préférée de l'invention, le degré d'étirage ainsi accru est à nouveau abaissé, après la sortie de l'extrémité du tube de l'avant- dernière cage de laminage côté sortie, à la valeur mise en oeu- vre lors du laminage du tronçon médian longitudinal du tube. Avec la sortie de l'extrémité du tube de l'avant-dernière cages se termine la possibilité de l'application d'une traction et il est alors important de préparer le train de laminoir aussi rapidement que possible pour le laminage du tube suivant. A cet effet, il est recommandé, que lors de l'abaissement du de- gré d'étirage ainsi élevé, on atteigne à nouveau la valeur mise en oeuvre lors du laminage du tronçon médian longitudinal du tube, lorsque la totalité du tronçon terminal antérieur épaissi du tube suivant a passé la dernière cage de laminage exerçant une traction c8té entrée. De cette façon, il est également pos- sible, lors d'une application de l'invention, de maintenir une courte distance entre les tubes successifs. Dans le cas d'un train de laminoir dans lequel les cages de laminage sont commandées par un entra nement d'en- semble avec un moteur principal et un moteur auxiliaire, il est recommandé de modifier le degré d'étirage d'une façon con- nue en soi, par l'intermédiaire de la vitesse de rotation du moteur auxiliaire. Cette modification du degré d'étirage est par exemple effectuée de la mtme façon lors d'une modification du programme de laminage et est en conséquence connue. Les ,- 2487225 installations correspondantes à cet effet, sont prévues de toute façon dans les trains de laminoir de ce type. Il est toutefois nouveau d'utiliser cette possibilité de réglage du degré d'étirage également pour le traitement du tronçon ter- minai postérieur sortant dans la partie arrière c8té sortie du train de laminoir de réduction par étirage. On peut toutefois obtenir le même effet en ce que l'on maintient constante la vitesse du moteur auxiliaire et que l'on modifie la vitesse du moteur principal. Dans le cas d'une élévation du degré d'é- tirage, uniquement avec l'aide du moteur principal, il est nécessaire de réduire la vitesse de rotation de celui-ci par opposition avec la commande mentionnée en premier lieu unique- ment avec le moteur auxiliaire qui, dans le cas d'une élévation du degré d'étirage, doit fonctionner avec une vitesse de rota- tion plus élevée. En soi, une modification simultanée des vites- ses de rotation du moteur principal et du moteur auxiliaire, est concevable. Dans ce cas, la vitesse de l'un des moteurs doit être abaissée et celle de l'autre, doit être augmentée. L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à un diagramme représenté air la figure unique ci-jointe. En abscisses, sont repérées les cages de laminage par exemple au nombre de 229 que comporte en totalité le train de laminage, non représenté, Les vitesses de rotation de la- minoir croissantes sont symbolisées par les ordonnées, Un nom- bre de révolutions déterminé par minute n'est pas représenté, car ces nombres peuvent 8tre très différents pour les différentes cages et les différentes dimensions de tubes. Parmi les courbes représentées, l'une d'entre elles est en trait plein épais. Elle représente par exemple l'étirage se présentant dans l'état de fonctionnement station- naire, sans mise en oeuvre de l'invention, c'est-à-dire lors- qu'un tronçon longitudinal médian du tube est laminé et que les tronçons terminaux antérieur et postérieur du tube se trouvent déjà en dehors du train de laminoir. les vitesses de rotation de laminaÈe sont ajoutées, et ceci à partir de la vi- tesse de rotation de base n. obtenue grâce au moteur principal, et de la vitesse supplémentaire nZ obtenue grâce au moteur auxiliaire, Les deux vitesses de rotation s'ajoutent comme cela est indiqué par la flèche dans le cas de la cage 17. Grâce à une commande appropriée, de préférence une commande du moteur 6. au-xiliairsq la vitesse de rotation supplémentaire nZ peut être odinfiée à l'intérieur dé limites déterminées, si bien que anis le cas d'unce vitesse supplementaire O, c'est-à-dire lors- que le moteur auxiliaire est à larrStt on obtient ltétirage minimal et dans le cas d'une vitesse de rotation supplémentaire aussi élevée que possible, on obtient l'étirage maximal. Ces deux valeurs limites sont représentées sous la forme de courbes en traits pleins fins. Dès que le début du tronçon terminal postérieur du tube, tel qu'il sortirait en tant qu'extrémité épaissie du train de laminoir, si celui-ci travaillait exclusivement d'après la courbe représentée en trait plein épais, pénètre dans la der- nière cage de laminage, soit la vingt deuxième cage dans l'exem- ple représenté, du fait de la réduction de section prévue, la fin du tube se trouve par exemple précisément dans la treizième cage indiquée sous la référence I. Un dispositif détecteur, non représenté, augmente l'étirage par élévation de la vitesse de rotation du moteur auxiliaire, si bien que la courbe représentée en tirets sur le diagramme, également avec la référence I, en résulte ainsi qu'un étirage plus élevé qui se traduit par une traction plus élevée sur le tronçon d'extrémité postérieur du tube. Plus se prolonge la sortie du tronçon terminal postérieur du tube du train de laminoir, plus élevé est le niveau de l'éti- rage, et donc l'effort de traction, ce qui est visible par la position du tube représentée sous la référence II et la courbe d'étirage en trait plein portant la référence II. Bien entendu toute une série de courbes sont encore prévues entre la courbe I et la courbe II, et il en va de m9me pour la zone entre la courbe Il et la courbe III. La courbe III représente le niveau d'étirage maximal intervenant dans l'exemple représenté. Ce niveau est atteint lorsqu&un tronçon terminal postérieur de tube se trouve encore dans l'avant dernière et la dernière cage de laminage. Comme l'épaississement de paroi atteint son maximum dans la zone de l'extrémité du tube, on doit également travailler lors du passage de cette extrémité de tube avec le niveau d'étirage sup- plémentaire le plus élevéS. Comme on le voit clairement par le diagramme, le niveau d'étirage s'élève à la fin du tube, ce qui correspond au passage de l'épaississement de paroi. Plus forte- ment augmente cet épaississement vers l'extrémité du tube, plus 7.rapidement doit également être augmenté l'étirage et donc la vitesse de rotation nz du moteur auxiliaire. Dans ce cas, il peut se présenter que l'étirage le plus grand correspondant à la courbe III se situe, non pas comme cela est représenté, mais au-dessous du niveau d'étirage maximal possible du train de laminoir, mais il est identique à la courbe la plus haute qui indique l'étirage maximal possible du train de laminoir. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Train de laminoir pour la réduction par étirage de tubes avec un grand nombre de cages de laminoir dis- posées très près l'une derrière l'autre, et dont les vitesses de rotationq lors du passage des tronçons arrière des tubes, sont modifiées par rapport aux vitesses de rotation lors du pas- sage des tronçons médians des tubes, train de laminoir caracté- risé en ce que, à partir de l'entrée du début du tronçon arrière épaissi du tube dans la dernière cage de laminoir c8té sortie, le degré d'étirage du train de laminoir est élevé par rapport à celui mis en oeuvre lors du laminage des tronçons médians du tube, cette élévation du degré d'étirage s'effectuant en fonc- tion de l'évolution de l'épaisseur de paroi du tube, s'accrots- sant vers l'extrémité de celui-ci. 2.- Train de laminoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le degré d'étirage ainsi augmenté est ra- mené, après la sortie de l'extrémité du tube, de l'avant-dernière cage de laminoir côté sortie, de nouveau à la valeur qu'elle présentait lors du laminage du tronçon médian du tube. 3.- Train de laminoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'abaissement du degré d'étirage précédemment augmenté, la valeur mise en oeuvre lors du laminage du tronçon médian du tube est de nouveau atteinte, lorsque l'ensemble du tronçon terminal antérieur du tube suivant a passé la dernière cage de laminoir exerçant une traction côté entrée. 4.- Train de laminoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cages de lami- noir sont entraînées par un groupe d'entraInement avec un mo- teur principal et un moteur auxiliaire, train de laminoir ca- ractérisé en ce que le degré d'étirage, d'une façon en soi con- nue, est susceptible d'être modifié par l'intermédiaire de la vitesse de rotation du moteur auxiliaire.