Brevet FR2533843A1 — publié le 19840406

La présente invention concerne un-agencement calibré de laminoir élargisseur comportant des cylindres à parois au moins sensiblement hyperboliques, et un mandrin de forme allongée et légèrement conique agencé entre les lesdits cylindres de ce laminoir élargisseur,dans lequel les axes d'une pluralité d'au moins deux cylindres sont inclinés par rapport aux plans dans lesquels se trouve l'axe du produit à laminer (laminoir à cylindres obliques) et dans lequel,en outre, la projection des axes des cylindres sur les plans est inclinée dans une gamme d'angle d'élargissement d'au minimum 2 jusqu'à 35 maximum, plus particulièrement 15 , par rapport à l'axe du produit à laminer et dans lequel chaque cylindre, bilatéralement, est tourillonné dans le bâti de laminoir. La fabrication de tubes sans soudzue de grand diamètre, supérieur à 300 mm, exige des installations coûteuses. Mais à cause du refroidissement rapide et de l'amortisse- ment des investissements, on fabrique, avec de telles installations, de-grandes quantités de produits inven- dables C'est pour cela qu'on a déjà proposé de fabriquer, de façon usuelle, un tube de taille plus petite, à partir duquel, ensuite, par élargissement, on fabrique une série de tubes de plus grand diamètre Mais, dans ce cas également, les coûts des outils du laminoir élargisseur (cylindres et mandrins) sont considérables. C'est l'objet de la présente invention de réduire le coût des cylindres d'un laminoir élargisseur pour la fabrication d'une série de tubes de grand diamètre, et ainsi de simplifier l'élargissement des tubes. A cette fin, selon l'invention, la paroi au moins sensi- blement hyperbolique des cylindres entre en contact avec le produit à laminer sur un cône et le mandrin, 255384 ' sur un tronçon longitudinal succédant sans interruption à un arrondissement d'entrée,a la forme d'un cône, dont la dimension axiale est déterminée en fonction de l'élar- gissement souhaité, de sorte que, dans le sens longitu- dinal, le diamètre moyen du corps creux augmente d'autant plus que l'épaisseur de la paroi diminue,et auquel se raccorde, dans le sens du laminage, un tronçon longitu- dinal de plus petite longueur axiale et de forme conique dont l'angle est plus petit, et pouvant être très faible. Selon l'invention, les cylindres ont un contour tel qu'ils sont aptes à fabriquer toute une série de tubes de grand diamètre et qu'ils coopèrent avec des mandrins de longueurs différentes Il n'est absolument pas difficile de fabri- quer de tels cylindres Dans la pratique, on a déjà obtenu des élargissements allant d'environ 20 mm jusqu'à l O Omm, avec une série de cylindres Dans ce cas, lors du change- ment de dimension, seul le mandrin est changé. En outre, selon l'invention, l'arrondissement ou l'égali- sation du tube succédant nécessairement à l'élargisse- ment est réalisé par la queue du mandrin Ceci est assez surprenant, puisque cette amélioration qualitative du tube est réalisée généralement par un laminoir à cylin- dres obliques spécial(laminoir à dresser et lisser). L'utilisation d'un tel laminoir élargisseur dans une installation de laminage pour fabriquer des tubes sans soudure, d'un diamètre supérieur à environ 350 mm est l'objet de la demande de brevet français N O déposé ce jour au nom de la demanderesse. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention est réalisée. 2533843 ' La figure 1 est une coupe longitudinale dans le plan de l'axe du tube à travers le laminoir élargisseur. La figure 2 illustre le profil d'un cylindre du laminoir de la figure 1. Sur la figure 1 ne sont représentés que les deux cylindres obliques 2 et 3 d'un laminoir élargisseur, ainsi que le mandrin 4 agencé entre ceux-ci, sur la tige du mandrin 5, et le corps creux 1 à usiner On a représenté également l'axe 6 du tube et les pr ojections 7,8 des axes des cylin- dres dans le plan du dessin. Les cylindres 2,3 ont une position oblique et provoquent,- par là, avec un mouvement rotatif -régulier, un avancement du tube. La figure 2 montre le contour des cylindres, lorsque l'axe 7 des cylindres se trouve dans le plan du dessin. Ce contour se compose d'un cône d'introduction ou d'un arrondissement d'introduction 9 et d'une paroi latérale au moins sensiblement hyperbolique 10 L'autre ou les autres cylindres sont conformés de façon identique Sur la figure, les cylindres 2,3 ne sont que peu inclinés par rapport à l'axe 6 du tube Suivant les cas, on peut utiliser de plus grands angles d'élargissement Par modification de l'angle d'élargissement on agit,comme c'est le cas généralement, sur le rapport de la vitesse longitudinale à la vitesse périphérique par l'intermé- diaire de la longueur de travail du cylindre. La surface de travail hyperbolique des cylindres 2 et 3 est calculée de façon que les lignes de contact dans l'espace entre les cylindres 2,3 et le produit à laminer 1 e trouvent sur un cône dont l'axe est confondu avec l'axe 6 du corps creux Entre les cylindres,ce cône de formage forme la sortie du produit à laminer. Entre les cylindres 2,3, le mandrin 4 est agencé sur la tige 5, avantageusement, de manière à tourner autour de l'axe longitudinal 6 La tige 5 est maintenue dans une butée, qui n'est pas représentée, mais qui ne présente aucune particularité par rapport aux autres laminoirs. Le mandrin 4 se compose, mis à part les arrondis d'arêtes, de deux cônes 11 et 12 sans conicité hyperbolique Le cône avant 11, dénommé aussi tronçon longitudinal A, sert, en liaison avec les cylindres 2,3, à élargir le corps creux 1. L'élargissement du corps creux 1 est déterminé par la longueur du cône 11. Le mandrin 4 possède, adjacent au tronçon longitudinal A, un cône plus large 12, le tronçon longitudinal B Ce dernier a un plus petit angle conique que le tronçon A, si bien que le tube en glissant sur lui et en quittant le contact des cylindres, est égalisé par ceux-ci Le tube 13 sortant du laminoir élargisseur est un tube fini, qui doit, bien sur, pour une question de précision dimension- nelle, surbir un petit laminage longitudinal. L'arrondi 14 du mandrin 4, adjacent au tronçon B ou cône 12, dans le sens du laminage, est sans importance pour la technique de laminage. : REVENDICATIONS 1 Agencement calibré de laminoir élargisseur comportant des cylindres à parois au moins sensiblement hyperboli- ques, et un mandrin de forme allongée et légèrement conique agencé entre lesdits cylindres de ce laminoir élargisseur, dans lequel les axes d'une pluralité d'au moins deux cylindres sont inclinés par rapport aux plans dans lesquels se trouve l'axe du produit à laminer (laminoir à cylindres obliques) et dans lequel, en outre, la projection des axes des cylindres sur les plans est inclinée dans une gamme d'angle d'élargissement d'au minimum 26 jusqu'à 35 maximum, plus particulièrement , par rapport à laxe du produit à laminer et dans lequel chaque cylindre, bilatéralement, est tourillonné dans le bâti de laminoir, caractérisé en ce que la paroi au moins sensiblement hyperbolique des cylindres ( 2,3) entre en contact avec le produit à laminer ( 1) sur un cône et le mandrin ( 4), sur un tronçon longitudinal A( 11) succédant sans inter- ruption à un arrondissement d'entrée,a la forme d'un cône, dont la dimension axiale est déterminée en fonction de l'élargissement souhaité, de sorte que, dans le sens longi- tudinal,le diamètre moyen du corps creux augmente d'autant plus que l'épaisseur de la paroi diminue,et auquel se raccorde, dans le sens du laminage, un tronçon longitu- dinal B( 12) de plus petite longueur axiale et de forme conique dont l'angle est plus petit, et pouvant être très faible. 2 Agencement calibré de laminoir élargisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle du tronçon longitudinal conique B est tel que le mandrin forme avec le tronçon de cylindre lui faisant vis-à-vis, une fente de laminage ne se rétrécissant pas. -253845 ' 3 Agencement calibré de laminoir 6 largisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cylindres sont dimensionnés sur toute leur longueur succédant à une partie arrondie d'introduction, de telle sorte qu'ils constituent, avec des mandrins en forme de cônes tronqués de longueurs différentes et géométriquement exacts, la forme de la fente de laminage.