Brevet FR2634675A1 — publié le 19900202

l 1 La présente invention concerne un dispositif pour le laminage à pas de pèlerin de tubes, comportant un plateau de serrage d'entrée et un plateau de serrage de sortie, ainsi qu'une cage de laminoir mobile entre les deux plateaux ayant au moins deux cylindres pouvant être entraînés, et une tige de mandrin, qui présente, à son extrémité, un mandrin de laminage s'amincissant en direction du plateau de serrage de sortie et s'étendant, dans la zbne des cylindres, entre le plateau de serrage d'entrée et le plateau de serrage de sortie. Des dispositifs de ce type servent à l'usinage de loupes en tubes. En règle générale, ils comportent, entre autres, un plateau de serrage d'entrée ainsi qu'un plateau de serrage de sortie. Entre ces deux plateaux de serrage, on prévoit une cage de laminoir mobile ayant des cylindres entraînés de façon forcée. La cage de laminoir est déplacée en va-et-vient par un mécanisme à manivelle. Le diamètre ainsi que'l'épaisseur de paroi du tube sont réduits dans un espace de laminage conique, qui est formé entre un mandrin de laminage conique et la paire de cylindres oscillante. A un point mort de la course de la cage de laminoir, la loupe ou le tube est avancé d'une valeur déterminée et, en même temps, tourné d'un angle déterminé. Les plateaux de serrage d'entrée et de sortie servent, d'une part, à maintenir le tube dans la zone de laminage et à tourner le tube après chaque étape de laminage d'un angle déterminé. D'autre part, on doit dimensionner les plateaux de serrage de sorte que le tube puisse être déplacé en direction axiale. De telles exigences en soi diamétralement opposées l'une à l'autre, c'està-dire le maintien du tube en rotation autour de l'axe du tube et le passage du tube en direction axiale, entraînent obligatoirement des problèmes. Cela est 1 particulièrement notable en ce qui concerne la vitesse de laminage, qui est nettement limitée. Lorsque l'on dépasse une vitesse de laminage donnée, le tube ne peut plus être maintenu, de façon sûre, par le plateau de serrage de sortie, de sorte que la rotation induite par les plateaux de serrage n'est pas complètement transmise au tube. Cela est particulièrement important lorsque le tube est enroulé en une bobine derrière le plateau de serrage de sortie, du fait que cette bobine ne suit pas la rotation. Cela a pour conséquence des défauts de laminage et des irrégularités en ce qui concerne l'épaisseur de paroi du tube. Cela entraine en général la mise au rebut de ces tronçons de tube. Pour éviter ces inconvénients, on a essayé d'augmenter la force de pression des plateaux de serrage. Cependant, une telle mesure entraînerait, en particulier dans la zone du plateau de serrage de sortie, que le tube dont le laminage est terminé serait déformé plastiquement par le plateau de serrage de sortie, ce qui impliquerait également, généralement, sa mise au rebut. En tant que compromis pour surmonter les difficultés engendrées par ces paramètres s'opposant en soi l'un à l'autre des forces de pression des plateaux de serrage, on a alors réduit, de façon correspondante, la vitesse de laminage et dimensionné, de façon suffisamment forte, l'épaisseur de paroi du tube dont le laminage est terminé. A partir de cela, la présente invention a pour but de réaliser un dispositif pour le laminage à pas de pèlerin de tubes du type indiqué cidessus, de sorte que, pour une vitesse de laminage élevée, on puisse garantir un fonction- nement parfait du plateau de serrage de sortie sans influencer de façon néfaste la qualité du tube. 1 A cet effet, le dispositif pour le laminage à pas de pèlerin de tubes, du type indiqué ci-dessus, est remarqua- ble, selon l'invention, en ee que, à l'extrémité amincie du mandrin de laminage, est fixé un mandrin de support cylindrique, agencé dans la zone du plateau de serrage de sortie et coopérant de façon passive avec le plateau de serrage de sortie, mandrin de support dont le diamètre externe correspond au diamètre interne du tube dont le laminage est terminé. Grace au mandrin de support prévu dans la zone du plateau de serrage de sortie, agissant simplement de façon passive, on peut augmenter de façon importante la force de pression du plateau de serrage de sortie, sans que n'existe le danger d'une déformation plastique du tube à l'intérieur du plateau de serrage de sortie. Cette augmentation de la force de serrage garantit également, pour une vitesse de laminage élevée, une rotation parfaite du tube de l'angle prédéterminé. On peut ainsi obtenir des processus de laminage reproductibles, et empêcher les défauts de laminage et des irrégularités en ce qui concerne l'épais- seur de paroi. Le mandrin de laminage sert à la fixation mécanique du mandrin de support dans la zone du plateau de serrage de sortie. L'agencement d'un tel mandrin de support dans la zone du plateau de serrage de sortie est particulièrement avanta- geux dans des dispositifs dans lesquels le tube dont le laminage est terminé est enroulé en une bobine derrière le plateau de serrage de sortie, du fait que, dans ce cas, le plateau de serrage de sortie doit recevoir des forces de rappel importantes de la bobine de tube qui n'est pas entraînée en rotption. Il est avantageux de dimensionner le diamètre externe du mandrin de support de sorte qu'il corresponde au diamètre interne du tube dont le laminage est terminé. De cette 1 façon, le tube traversant le plateau de serrage de sortie est supporté sur toute sa périphérie interne. Une déformation plastique par les mâchoires de serrage peut être pratiquement éliminée. Selon l'angle de rotation prédéterminée, le mandrin de support peut être le cas échéant également réalisé de sorte qu'il présente un jeu dans la zone des mâchoires du plateau de serrage par rapport à la paroi interne du tube. Dans une telle réalisation, le tube est légèrement déformé et, ainsi, grâce à l'engagement mécanique entre le tube déformé et le mandrin de support non-rond, est créée une force de rotation supplémentaire. Il est connu, par le document DE-AS-2 349 757, d'associer, respectivement, un mandrin de laminage à deux cages de laminoir agencées de façon écartée l'une de l'autre, lesquels mandrins sont reliés l'un à l'autre par une tige de mandrin. Les deux mandrins de laminage forment des outils activement efficaces de la cage de laminoir respective, du fait que, grâce à la coopération directe de formage des mandrins de laminage internes et des cylindres s'engageant à l'extérieur, on effectue la modification souhaitée de l'épaisseur de paroi du tube et du diamètre du tube. Le document DE-PS-3 717 165 révèle un procédé et un dispositif de laminage à pas de pèlerin froid, dans lequel on utilise un mandrin de laminage rotatif. Ce mandrin de laminage, pendant le processus de laminage, est soumis à des forces de.laminage exclusivement en direction axiale et est transporté dans la direction de laminage avec la paroi interne du tube grâce au frottement. Un déplacement axial du mandrin de laminage a lieu pendant le fonctionnement continu aux points morts du laminage. Egalement, une rotation du tube est effectuée par l'action mécanique du 1 plateau de serrage aux points morts. Ainsi, on exclut une action de support du mandrin de laminage vis-à-vis des forces du plateau de serrage de sortie. En règle générale, il est approprié que le mandrin de support soit cylindrique au moins dans la zone du plateau de serrage. Dans ce cas, le mandrin de support peut être fixé directement à l'extrémité amincie du mandrin de laminage. Cela est pratique, en particulier pour la réalisation en une seule pièce du mandrin de laminage et du mandrin de support. Selon une autre caractéristique de l'invention, le mandrin de support peut être relié à l'extrémité amincie du mandrin de laminage par une tige de couplage de diamètre réduit. Cette tige de couplage présente un diamètre plus faible que le mandrin de support, de façon que le tube, dans la zone entre l'extrémité amincie du mandrin de laminage et le plateau de serrage de sortie, ne soit pas soumis à un frottement supplémentaire avec la tige de couplage. Pour diminuer le frottement entre le mandrin de support et le tube, le mandrin de support peut être conique ou arrondi à son extrémité tournée vers le mandrin de laminage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le mandrin de support est relié, à son extrémité éloignée du mandrin de laminage, à un transmetteur d'un dispositif de sécurité en cas de rupture du mandrin. De tels dispositifs de sécurité sont avantageusement agencés derrière le plateau de serrage de sortie, de façon qu'ils détectent également une rupture dans la zone entre le mandrin de support et le mandrin de lamirnage ou à l'intérieur du mandrin de support. 1 Pour éviter d'avoir à changer le mandrin de laminage et le mandrin de support et, le cas échéant, la tige de couplage reliée au transmetteur du dispositif de sécurité, en cas d'usure du mandrin de laminage ou de rupture de celui-ci, il est avantageux que le mandrin de support soit relié de façon amovible au mandrin de laminage. Cela peut être réalisé par l'intermédiaire d'une liaison filetée ou à baionnette. Une telle liaison amovible peut être prévue aussi bien entre l'extrémité amincie du mandrin de laminage et la tige de couplage qu'également entre la tige de couplage et le mandrin de support. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une représentation très simplifiée, en coupe, d'un dispositif pour le laminage à pas de pèlerin de tubes. La figure 2 illustre une autre réalisation du dispositif de façon analogue à la figure 1. Les figures 1 et 2 montrent la partie, qui est ici intéressante, d'un laminoir à pas de pèlerin, qui est réalisé, pour le reste, de façon connue en soi, et, en conséquence, n'est pas décrit ici en détail. Sur les figures, on a représenté, à chaque fois, à gauche un plateau de serrage d'entrée 1 et, à droite, un plateau de serrage de.sortie 2, entre lesquels la loupe 3 introduite dans le plateau de serrage d'entrée 1 est laminée en un tube 4 de plus faible diamètre et de plus faible épaisseur de paroi. Le tube 4 sort à travers le plateau de serrage de sortie 2 et est enroulé à une certaine distance de celui-ci en une bobine, de façon connue en soi. Entre les plateaux de serrage 1 et 2, se trouve une cage de laminoir mobile (non représentée) ayant deux cylindres 5 entrainés de façon forcée. Les cylindres 5 sont montés à l'intérieur de la cage de laminoir et sont entraînés par le mouvement de la cage de laminoir entre les plateaux de serrage 1 et 2 selon le sens de déplacement. Les cylindres sont calibrés de façon correspondante à la section transversale circulaire de la loupe, de sorte que l'espace intermédiaire circulaire formé entre les cylindres se réduit de façon continue, selon l'état du laminage, de la loupe 3 au tube fini 4. Le laminage de la loupe 3 en un tube 4 a lieu sur un mandrin de laminage 6, qui est maintenu par une tige de mandrin 7 se trouvant à l'intérieur de la loupe 3. Le mandrin de laminage 6 s'amincit de façon conique en direction du plateau de serrage de sortie 2. Le processus de laminage a lieu par étape, la loupe 3 ou le tube 4 étant, à chaque fois, déplacé un peu, et en même temps tourné, au point mort (à l'une ou l'autre extrémité de 'la course de roulement des cylindres 5). De plus, les plateaux de serrage 1 et 2 doivent laisser passer la loupe 3 ou le tube 4 en direction axiale et les entraîner en rotation. Pour cela, une force de pression relativement élevée est nécessaire, laquelle peut être créée sans problème dans la zone du plateau de serrage d'entrée 1 en raison de l'épaisseur de paroi importante de la loupe 3. Dans la zone du plateau de serrage de sortie 2, le tube 4 est au contraire laminé, de sorte qu'il présente un plus faible diamètre et une plus faible épaisseur de paroi. Pour empêcher que le tube 4 ne soit déformé plastiquement dans la zone du plateau de serrage de sortie 2 par les forces de serrage, on prévoit dans la zone du plateau de serrage de so'tie 2 un mandrin de support 8 (sut la figure 1) ou 8' (sur la figure 2) . Le mandrin de support 8,8' est s- 1 cylindrique dans la zone du plateau de serrage de sortie 2, son diamètre correspondant au diamètre interne du tube 4 dont le laminage est terminé. Selon la réalisation de la figure 1, le mandrin de support 8 est réalisé en une seule pièce avec le mandrin de laminage 6. Il s'étend de façon cylindrique depuis l'extrémité amincie du mandrin de laminage 6 jusqu'à légèrement à l'arrière du plateau de serrage de sortie 2. La réalisation de la figure 2 présente un mandrin de support 8' en forme de tourillon, qui s'étend pratiquement exclusivement sur la zone du plateau de serrage de sortie 2, en étant cylindrique sur cette zone. Son extrémité 11 proche du mandrin de laminage 6 est arrondie pour former un plan incliné. Entre l'extrémité amincie du mandrin de laminage 6 et le mandrin-de support 8', s'étend une tige de couplage 9 de diamètre réduit, qui relie l'un à l'autre le mandrin de laminage 6 et le mandrin de support 8'. Le diamètre de la tige de couplage 9 est nettement inférieur à celui du mandrin de support 8', de sorte que, dans cette zone, il n'existe aucun contact et ainsi aucun frottement avec le tube 4. Le mandrin de support 8 ou 8' est prolongé par une autre tige de couplage 10 de diamètre réduit jusqu'au-delà du plateau de serrage de sortie 2. Un transmetteur (non représenté) d'un dispositif de sécurité en cas de rupture du mandrin est relié par cette tige de couplage 10, transmetteur qui détecte une rupture de la tige de mandrin 7, du mandrin de laminage 6, de la tige de couplage 9 ou du mandrin de support 8 ou 8'. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le laminage à pas de pèlerin de tubes, comportant un plateau de serrage d'entrée et un plateau de serrage de sortie, ainsi qu'une cage de laminoir mobile entre les deux plateaux ayant au moins deux cylindres pouvant être entraînés, et une tige de mandrin, qui présente, à son extrémité, un mandrin de laminage s'amincissant en direction du plateau de serrage de sortie et s'étendant, dans la zone des cylindres, entre le plateau de serrage d'entrée et le plateau de serrage de sortie, caractérisé en ce que, à l'extrémité amincie du mandrin de laminage (6), est fixé un mandrin de support (8,8') cylindrique, agencé dans la zone du plateau de serrage de sortie (2) et coopérant de façon passive avec le plateau de serrage de sortie (2), mandrin de support dont le diamètre externe correspond au diamètre interne du tube (4) dont le laminage est terminé. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin de support (8) est fixé directement à l'extrémité amincie du mandrin de laminage (6). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin de support (8') est relié à l'extrémité amincie du mandrin de laminage (6) par une tige de couplage (9) de diamètre réduit. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin de support (8') est conique ou arrondi à son extrémité tournée vers le mandrin de laminage (6). 1 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mandrin de support (8,8') est relié, à son extrémité éloignée du mandrin de laminage (6), à un transmetteur d'un dispositif de sécurité en cas de rupture du mandrin. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mandrin de support (8,8') est relié de façon amovible au mandrin de laminage (6).