Brevet FR2640892A1 — publié le 19900629

La présente invention concerne un procédé, et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, pour la réalisation de tubes métalliques sans soudure selon le procédé de laminage à pas de pèlerin à froid, le dispositif comportant une cage de laminoir mobile en va-et-vient dans la direction de laminage ayant des cylindres calibrés en s'amincissant, qui roulent sur la matière laminée avec un sens de rotation alternatif, dans laquelle se trouve un mandrin s'amincis- sant, grâce à quoi le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube sont réduits. On connaît des procédés de laminage à pas de pèlerin à froid avec un calibrage des mandrins tel que la réduction de paroi et de diamètre suivent, sans interruption, une courbe continue. On connaît également des procédés dans lesquels, tout d'abord, on réalise une réduction de diamètre sans contact du mandrin et, ensuite, une'réduction prépondérante de paroi. De plus, des procédés sont décrits, selon lesquels, dans des zones de déformation différentes, des étapes de déformation particulières, par exemple un élargissement, sont réalisées. L'inconvénient des procédés selon l'état de la technique consiste en ce qu'ils ne permettent aucune amenée perma- nente de matière lubrifiante et de refroidissement fraîche dans le passage annulaire temporairement ouvert entre le mandrin et la surface intérieure de la matière laminée. Cela signifie que la matière lubrifiante, qui arrive dans le passage annulaire sur la surface intérieure de la loupe, n'est pas renouvelée pendant le passage d'une section transversale de tube à travers la zone de déformation. On doit noter que la surface intérieure de la matière laminée est souvent augmentée de façon importante par la déformation. Cela peut entraîner l'interruption du film de lubrification. Egale.ent, pour des puissances élevées de laminage, l'effet de lubrification peut être annulé, du fait que, pour les matières de tube en question, le dégagement de chaleur du à la puissance de déformation est important. Cela a pour conséquence un soudage entre le tube et le mandrin, qui entraîne la mise au rebut du tube. Des produits ajoutés solides dans la matière lubrifiante diminuent ce problème, en impliquant cependant des méthodes de nettoyage coûteuses. Egalement l'état de la technique est écologiquement défavorable dans la mesure o, pour le laminage de tubes, on utilise le plus souvent des huiles chlore-paraffine, de sorte que chaque développement, qui entraîne une meilleure lubrification, doit avoir également pour but, vraisembl'abilment, le remplacement des huiles chlore-paraffine utilisées actuellement par des produits moins dangereux. Par le brevet européen nc 0 148 806, on connaît un procédé qui permet une amenée d'huie fraîche dans le passage annulaire temporaire entre la matière laminée et le mandrin. Un inconvéenient consiste en ce que le mandrin doit etre, dans ce but, ramené et à nouveau avancé à chaque course de la cage, ou que des joints étanches susceptibles d'être endommages doivent être prévus à l'intérieur du tube ou de la loupe. A partir de cet état de la technique et des problèmes décrits précédemment, la présente invention a pour objet d'améliorer l'amenée de la matière lubrifiante et de refroidissement dans l'espace entre les cylindres. A cet effet, le procédé pour la réalisation de tubes métalliques sans soudure selon le procédé de laminage à pas de pèlerin à froid, grâce à un dispositif comportant une 2640892 - cage de laminoir mobile en va-et-vient dans la direction de laminage ayant des cylindres calibrés en s'amincissant, qui roulent sur la matière laminée avec un sens de rotation alternatif, dans laquelle se trouve un mandrin s'amincis- sant, est remarquable, selon l'invention, en ce que la réduction du diamètre et de l'épaisseur de paroi est interrompue, dans une zone sans réduction, sur une longueur d'au moins 2% et d'au plus 10% de la course de la cage de laminoir et, pendant l'interruption de la réduction, une matière lubrifiante et de refroidissement est pressée dans le passage annulaire de la zone sans réduction entre le mandrin et la surface interne de la matière laminée. Avantageusement, la zone sans réduction se trouve dans le premier tiers de la zone de réduction totale d'une course de la cage. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est remarquable, selon l'invention, en ce que le mandrin et l'outil présentent, à l'intérieur de la zone de réduction, une zone d'interruption, dans laquelle aucun contact n'a lieu entre la matière laminée et le mandrin. En particulier, le mandrin présente un perçage axial pour l'amenée de la matière lubrifiante et de refroidissement, duquel au moins un perçage conduit à l'enveloppe du mandrin dans la région de la zone d'interruption. Avantageusement, entre un appareil de lubrification et le mandrin, est agencé un raccord rotatif pour amener la matière lubrifiante et de refroidissement dans le mandrin. Plusieurs raccords rotatifs peuvent etre utilisés lorsque plusieurs mandrins travaillant alternativement sont utilisés. En interrompant la réduction pendant une course de laminage, on peut amener, sans interrompre la course, de la matière lubrifiante dans le passage annulaire entre le mandrin et la surface interne de la matière laminée, avant de continuer la réduction. On peut se passer d'additifs de lubrification écologiquement nuisibles, du fait que, grâce à l'invention, l'effet de lubrification et de refroidisse- ment est amélioré, de façon importante, par rapport aux solutions connues. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut ekre réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La ficure 1 illustre schématiauement le laminage lors de la course d'une cage de laminoir selon l'état de la technique. La figure 2 montre schématiquement la zone de déformation selon l'invention. La figure 1 montre schématiquement le laminage lors de la course de la cage de laminoir selon l'état de la technique. Enr.tre le mandrin 1 et les cylindres 2, le diamètre et l'épaisseur de paroi de la matière laminée 3 sont réduits. Les coupes par le plan d'entrée (coupe C-D) et par le plan de sortie (coupe A-B) montrent pour l'avance que le passage annulaire derrière la zone de déformation est essentielle- ment fermé et est ouvert avant la zone de déformation. Après que la loupe a effectué une avance V1 dans au moins un point mort de la cage, le passage annulaire s'ouvre sur toute la longueur de la zone de déformation. Il n'est clairement pas possible de ménager des perçages pour le lubrifiant dans le mandrin, qui ne seraient pas en contact à un moment quelconque avec la matière laminée et, en conséquence, entraîneraient inévitablement des soudages et ces endommagements de surface. 1 La figure 2 montre schématiquement et à titre d'exemple la zone de déformation interrompue par la zone selon l'inven- tion, dans laquelle un passage annulaire constant permet l'amenée de la matière lubrifiante et de refroidissement. A travers le perçage 4, qui s'étend dans le mandrin, est amenée sous pression, de façon continue, la matière lubri- fiante et de refroidissement et, par les alésages radiaux , dans l'espace creux annulaire (zone d'interruption 6). Après que la loupe a effectué une avance V1, il se forme un passage annulaire 7 entre la matière laminée avancée 8 (en traits mixtes) et la matière laminée, à travers lequel la matière lubrifiante et de refroidissement peut se répartir sur la longueur du calibre. Par le laminage, le passage annulaire est fermé, progressivement, lors de l'avance dans la direction de laminage, de sorte que la matière lubri- fiante et de refroidissement s'écoulera exclusivement ou essentiellement dans la direction de laminage. Lors de la course de retour, inversement, l'espace est fermé, progres- sivement, à l'encontre de la direction de laminage, de sorte qu'également le courant de matière lubrifiante et de refroidissement est orienté vers l'arrière. Ainsi, il est assuré que, sur toute la longueur de déformation, la matière lubrifiante et de refroidissement fraîche et froide est efficace. REVEND I CATIONS 1 1 - Procédé pour la réalisation de tubes métalliques sans soudure selon le procédé de laminage à pas de pèlerin à froid, par un dispositif comportant une cage de laminoir mobile en va-et-vient dans la direction de laminage ayant des cylindres calibrés en s'amincissant, qui roulent sur la matière laminée avec un sens de rotation alternatif, dans laquelle se trouve un mandrin s'amincissant, grâce à quoi le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube sont réduits, caractérisé en ce que la réduction du diamètre et de l'épaisseur de paroi est interrompue, dans une zone sans réduction, sur une longueur d'au moins 2% et d'au plus 10% de la course de la cage de laminoir et, pendant l'interrup- tion de la réduction, une matière lubrifiante et de refroidissament est pressée dans le passage annulaire de la zone sans réduction entre le mandrin et la surface interne de la matière laminée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone sans réduction se trouve dans le premier tiers de la zone de réduction totale d'une course de la cage. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le mandrin (1) et l'outil (2) présentent, à l'intérieur de la zone de réduction, une zone d'interruption (6), dans laquelle aucun contact n'a lieu entre la matière laminée (3) et le mandrin (1). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin (1) présente un perçage axial (4) pour l'amenée de la matière lubrifiante et de refroidissement, duquel au moins un perçage (5) conduit à l'enveloppe du mandrin (1) dans la région de la zone d'interruption (6). 1 5 - Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, entre un appareil de lubrification et le mandrin (1), est agencé un raccord rotatif pour amener la matiere lubrifiante et de refroidissement dans le mandrin (1). 6 - Dispositif selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que plusieurs raccords rotatifs sont utilisés lorsque plusieurs mandrins travaillant alternati- vement sont utilisés.