Brevet FR2649915A1 — publié le 19910125

La présente invention concerne un profil de calibre des cylindres d'un laminoir réducteur ou étireur-réducteur pour tubes, ayant des cages à trois cylindres et un profil de cylindre cintré. Une forme de calibre utilisée, de façon habituelle, dans des laminoirs étireurs-réducteurs selon l'état de la technique, présente un profil de cylindre s'écartant de la forme circulaire. Cet écart doit empêcher que la matière n'entre dans l'espace entre les cylindres, du fait de quoi des endommagements de la surface de la matière laminée seraient provoqués. En outre, il doit maintenir faible l'usure des cylindres dans la zone des flancs des cylindres. L'écart de la forme du calibre de la forme circulaire dépend principalement de la réduc- tion de diamètre de la matière laminée et du rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre de la matière laminée. En plus d'autres causes (vitesses-relatives, conditions de frottement), la réalisation non circulaire du calibre entraîne une modification de forme irrégulière de la section transversale de la matière laminée, par exemple par déplacements radiaux d'étendues différentes et déformations par flexion se produisant par zones. Ces inhomogénéités de déformation et de contrainte présentent différents effets désavantageux: - usure irrégulière des cylindres, - excentricité interne (polygone interne) du tube laminé, - structure non homogène de la matière dans le produit laminé. On connaît, par le document DE-24 48 158, des mesures pour réduire la formation du polygone interne, d'après lesquelles le calibre des cylindres conserve une forme à six côtés, en étant constitué généralement d'éléments arqués, la cage de laminoir présentant six cylindres au lieu de trois. De ce fait, le nombre des zones présen- tant des conditions de déformation très différentes passe de trois à six et, en conséquence, la répartition sur la périphérie est meilleure. Cependant, il existe l'inconvénient qu'il se produit encore d'importantes inhomogénéités de déformation en raison des plus petits rayons de calibre nécessaires pour cela, du fait de quoi des flexions plus importantes en\section transversale de la matière laminée sont provoquées. L'invention a pour objet d'uniformiser les conditions de déformation et de contrainte.de la matière laminée déformée dans une cage à trois cylindres. A cet effet, le profil de calibre des cylindres d'un laminoir réducteur ou étireur-réducteur pour tubes, ayant des cages à trois cylindres et un profil de cylindre cintré, est remarquable, selon l'invention, en ce que: a) le profil du fond des cylindres peut être décrit par l'arc d'un cercle, dont le centre se trouve sur une droite qui coupe le centre du calibre en s'étendant orthogonalement à l'axe de rotation des cylindres et dont le rayon est plus grand que l'écartement entre le fond du profil des cylindres et le centre du calibre; b) les profils des zones de bord de deux cylindres voisins peuvent être décrits par un arc commun d'un cercle, dont le centre se trouve sur une droite qui coupe le centre du calibre en s'étendant orthogonale- ment à l'axe de rotation du troisième cylindre à chaque fois opposé; c) la transition entre le profil du fond des cylindres et la zone de bord du profil des cylindres a lieu de façon continue. Grâce à un tel calibrage, on obtient que la sollicita- tipn en flexion de la matière, reconnue comme prépondé- rante pour la formation de la forme polygonale du contour ou profil interne du tube, est diminuée. La pression de laminage maximale est également diminuée et on obtient une répartion de pression plus régulière, grâce à quoi l'usure des cylindres est réduite. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un profil de calibre usuel. La figure 2 illustre un profil de calibre de cylindres selon l'invention. Sur les figures, la forme du calibre est représentée fortement exagérée pour rendre plus claire la géométrie. Les cylindres sont désignés par les références 1, 2 et 3, en n'étant représentés, à chaque fois, que partielle- ment. Les cylindres 1, 2 et 3 sont agencés dans un plan, dans une cage de laminoir commune, et peuvent tourner autour des axes de rotation 4, 5 et 6. Sur les figures 1 et 2, la forMe externe de la matière laminée, profilée par la cage précédente, est montrée, à chaque fois, en 7 et 8. En référence à la figure 1, on voit que la matière laminée, représentée en 7, provenant de la cage précé- dente, doit subir une forte réduction, qui est prédé- finie par le calibrage des cylindres. Il s'est révélé que, pour cette forme de calibre, l'égalisation de la matière pendant la déformation entraîne que les contrain- tes de traction et de pression sur le côté interne du tube produisent un contour interne du tube polygonal. Comme on peut le voir en 8 sur la figure 2, le calibrage selon l'invention fournit des formes plus appropriées de la matière laminée provenant de la cage précédente, de sorte qu'une déformation plus faible doit avoir lieu pour égaliser la matière laminée. Cela est atteint en ce que le profil du fond des cylindres peut être décrit par l'arc d'un cercle 9, dont le centre Ml se trouve sur une droite 10, qui est orthogonale à l'axe de rotation 5 du cylindre 2, la droite 10 coupant le centre du calibre KM. Le cercle 9 présente un rayon R qui est plus grand que l'écartement L entre le centre du calibre KM et le fond du calibre 11 des cylindres 1, 2 et 3. De plus, on propose que les profils des zones de bord 12 de deux cylindres voisins 1,2; 2,3; 3,1 puissent être décrits par l'arc d'un cercle 13, dont le centre M2 se trouve sur une droite 14, qui s'étend orthogonalement à l'axe de rotation 6 du cylindre opposé 3,-la droite 14 coupant de même le centre du calibre KM. Comme on peut le voir sur la figure -2, la transition entre le profil du fond 11 de chaque cylindre et la zone de bord 12 du profil des cylindres a lieu de façon continue. REVENDICATION Profil de calibre des cylindres d'un laminoir réducteur ou étireurréducteur pour tubes, ayant des cages à trois cylindres et un profil de cylindre cintré, caractérisé en ce que: a) le profil du fond (11) des cylindres peut être décrit par l'arc d'un cercle (9), dont le centre (Ml) se trouve sur une droite (10).qui coupe le centre du calibre (KM) en s'étendant orthogonalement à l'axe de rotation (4,5,6) des cylindres (1,2, 3) et dont le rayon (R) est plus grand que l'écartement (L) entre le fond du profil des cylindres (1,2,3) et le centre du calibre (KM); b) les profils des zones de bord (12) de deux cylindres voisins (1,2; 2,3; 3,1) peuvent être décrits par un arc commun d'un cercle (13), dont le centre (M2) se trouve sur une droite (14) qui coupe le centre du calibre (KM) en s'étendant orthogonalement à l'axe de rotation (4,5,6) du troisième cylindre (1,2,3) à chaque fois opposé; c) la transition entre le profil du fond (11) des cylindres et la zone de bord (12) du profil des cylindres a lieu de façon continue.