Brevet FR2704163A1 — publié le 19941028

1. La présente invention concerne un procédé, et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, pour fabriquer des tubes sans soudure par étirage d'une loupe à symétrie de révolu- tion en métal non ferreux, de préférence du cuivre, par un5 mandrin, au moyen de plusieurs cylindres de pression pouvant être appuyés contre la surface périphérique externe de la loupe, qui sont déplaçables axialement par rapport à la loupe et, lors de la rotation simultanée de la loupe, l'étirent en tube par l'intermédiaire du mandrin. L'invention part d'un procédé de déformation à froid sans élimination de matière, qui est désigné habituellement comme étirage. Dans ce procédé, une loupe à symétrie de révolution est étirée, par un ou plusieurs rouleaux de pression s'ap- puyant contre sa surface périphérique externe, au moyen15 d'une rotation et d'une avance axiale entre la loupe et les rouleaux, en un corps creux à paroi mince et à symétrie de révolution, par l'intermédiaire d'un mandrin (brevet DE-3 402 301). Par ce procédé, on peut former des corps cylindriques comme également des tubes, mais on doit prendre en considération les forces régnant sur les points de déforma- tion de la loupe à symétrie de révolution lorsque l'on doit obtenir des corps creux ayant les dimensions prescrites. Les procédés d'étirage connus travaillent avec des réduc- tions relativement faibles de diamètre, qui dépendent de la25 construction et du fonctionnement des machines utilisées, ainsi que des matières, et sont limitées par ces paramètres. Si des réductions de diamètre particulièrement élevées sont nécessaires, il est jusqu'à présent usuel de réaliser la déformation à froid par le procédé de laminage à pas de30 pèlerin, dans lequel, de façon connue, des résultats de qualité élevée peuvent être atteints. Les laminoirs à pas de pèlerin à froid nécessaires pour cela nécessitent cependant des coûts d'investissement relativement élevés, même pour des puissances de production élevées. Si uniquement de petites quantités de tubes sont nécessaires, la fabrication5 par le procédé de laminage à pas de pèlerin à froid est en vérité possible, mais souvent n'est plus économique. Pour de petites quantités de production, il serait en conséquence utile d'avoir un procédé de déformation présentant les avantages du procédé de laminage à pas de pèlerin à froid,10 c'est-à- dire des réductions élevées de la section transver- sale jusqu'à 90% et la conservation d'une surface de tube lisse, mais avec des coûts d'investissement faibles. Le procédé d'étirage connu, et sa mise en oeuvre sur des machines d'étirage, est un procédé grâce auquel des surfaces15 de tube lisses peuvent être étirées, mais, avec le procédé connu, uniquement de faibles réductions de diamètre sont possibles. A partir des problèmes et inconvénients indiqués, le but de la présente invention est de fournir un procédé de déforma-20 tion économique pour des loupes en métal non ferreux, permettant également des réductions très fortes de la section transversale. A cet effet, le procédé pour fabriquer des tubes sans soudure, du type indiqué ci-dessus, est remarquable, selon25 l'invention, en ce que l'étirage, comme cela est connu pour le laminage à pas de pèlerin, est effectué pas à pas en plusieurs courses axiales successives, les cylindres de pression étant rapprochés, pendant la course d'avance, de façon commandée, contre la loupe et étant ramenés dans la30 nouvelle position initiale, en étant ouverts, lors de la course de retour. Grâce à la modification selon l'invention du procédé d'éti- rage connu et à sa combinaison avec l'idée du procédé à pas de pèlerin, il est possible d'étirer, de façon économique, des tubes à partir de loupes, des réductions de la section5 transversale, comme pour le laminage à pas de pèlerin à froid, jusqu'à 90% étant possibles. De plus, le tube fini conserve une surface lisse, dont la qualité est tout à fait comparable à celle du tube réalisé par le procédé à pas de pèlerin à froid. L'étirage pas à pas permet de fabriquer une10 paroi de tube ayant une minceur quelconque, sans devoir utiliser des laminoirs à pas de pèlerin à froid coûteux. Un dispositif pour fabriquer des tubes sans soudure par étirage d'une loupe à symétrie de révolution en métal non ferreux, de préférence du cuivre, par un mandrin, au moyen de plusieurs cylindres de pression pouvant être appuyés contre la surface périphérique externe de la loupe, qui sont déplaçables axialement par rapport à la loupe et, lors de la rotation simultanée de la loupe, l'étirent en tube par l'intermédiaire du mandrin, est remarquable, selon l'inven-20 tion, en ce que les cylindres de pression sont agencés dans une cage entraînée en rotation, de façon répartie autour de la loupe, et la cage peut être avancée et ramenée, par rapport à la loupe, sur une certaine distance, les cylindres de pression pouvant être réglés par rapport à la loupe au25 moins pendant le mouvement d'avance. Grâce au laminage pas à pas, la paroi de la loupe, par l'intermédiaire du mandrin agencé à l'intérieur de celle-ci, est déformée en une paroi de tube d'une minceur quelconque. Le réglage des cylindres de pression dans la cage peut être effectué par exemple par30 des clavettes ou des règles, qui guident les cylindres de pression contre la loupe de façon correspondant à l'appui nécessaire. Pour déplacer la cage elle-même, on peut utili- ser des vérins. Selon une autre caractéristique de l'invention, les cylin- dres de pression, de leur côté, sont entraînés en rotation et, selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'entraînement de la cage et celui des cylindres de pression5 sont reliés dans une transmission de superposition plané- taire. Cela garantit que la vitesse de rotation des cylin- dres de pression est commandée de sorte que la loupe n'est pas soumise, ou uniquement de façon faible, à une torsion. Dans ce cas, la loupe ne doit également pas être maintenue10 contre une torsion. Par ailleurs, quand, selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que le mandrin présente une forme cylindrique dans la zone de déformation, la paroi interne du tube fabriqué est prédéfinie par la forme du mandrin, tandis15 que la paroi externe est déformée par les cylindres de pression. Dans ce cas, le mandrin peut être muni, à son extrémité libre, d'un prolongement pour laminer un fût sur le tube. Si, selon une autre réalisation de l'invention, le mandrin présente une forme conique dans la zone de déformation, des réductions de diamètre encore plus grandes de la loupe sont possibles. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un dispositif pour étirer des tubes par l'intermédiaire d'un mandrin conique. La figure 2 montre un dispositif pour étirer des tubes par l'intermédiaire d'un mandrin cylindrique. Sur la figure 1, la loupe est désignée par la référence numérique 1, laquelle est laminée en un tube 2, dans le laminoir selon l'invention, en utilisant un mandrin conique 5. Par 4a, sont désignés les cylindres de pression se trouvant dans la position initiale, qui sont réglables, en direction de la double flèche, transversalement à l'axe du5 tube. Le mandrin conique 5 est relié, de façon connue, à la barre de maintien 6 du mandrin, qui présente un décrochement pour une butée 7a,7b. Pour introduire la loupe, on utilise des jeux de rouleaux d'entraînement 8a,8b connus, le dispo- sitif selon l'invention permettant un fonctionnement en10 continu en ce que, lorsque la barre de maintien du mandrin 6 est prolongée, une deuxième loupe peut être amenée frontale- ment contre la première loupe 1 à l'aide du jeu de rouleaux d'entraînement 8a, jusqu'à ce que le deuxième jeu de rou- leaux d'entraînement 8b reçoive l'extrémité avant de la15 deuxième loupe. La barre de maintien prolongée du mandrin est associée à une deuxième butée 7a, comme cela est connu en soi dans le procédé de laminage à pas de pèlerin à froid usuel. Sur la figure 1, il est désigné par la référence numérique 9, de façon grossièrement schématique, la cage recevant les rouleaux de pression 4a, cage qui est déplacée en rotation par l'intermédiaire d'un entraînement (non représenté) autour de l'axe longitudinal du tube. La cage 9 reçoit les cylindres de pression 4a dans des empoises 11, qui sont25 réglables radialement par des clavettes 10, en étant ap- puyées sur celles-ci. Pour cela, les clavettes 10 sont fixées à des bielles qui, par l'intermédiaire d'une bride tournant avec la cage 9, qui reçoit une bague de pressage 14, peuvent être déplacées par un entraînement articulé au châssis 16 fixe en rotation. Le châssis 16, de son côté, peut être déplacé, par l'intermédiaire d'une unité 18 sous forme d'un vérin, en direction axiale du tube (dans la direction de la double flèche), tandis que la cage rotative 9 s'appuie, en pouvant tourner, sur la périphérie externe du châssis cylindrique 16. Un autre jeu de rouleaux d'entraîne- ment 19 extrait le tube laminé 2. Sur la figure 2, contrairement à la figure 1, il est repré- senté un mandrin cylindrique 3 qui, à son extrémité libre,5 présente un prolongement aminci 20, grâce auquel un fût peut être formé sur le tube 2. Sur la figure 2, on a représenté schématiquement les positions d'extrémité des cylindres de pression 4a,4b pour une étendue de déplacement L. En référence aux figures, le fonctionnement du laminoir selon l'invention est décrit ci-après. Les cylindres de pression 4a, qui, dans l'exemple de réali- sation, sont réglés en étant légèrement inclinés par rapport au plan transversal de la loupe 1, laminent, de la loupe 1, un tronçon de longueur L (figure 2), qui correspond à une15 course d'avance des cylindres de pression 4a,4b. Pendant le mouvement d'avance, les cylindres de pression 4a sont rapprochés, par déplacement de leurs empoises 11, sur les clavettes 10, de façon commandée, en ce que les clavettes 10 sont déplacées en direction de la double flèche par l'inter-20 médiaire du vérin 15. De plus, le déplacement parallèle à l'axe du vérin 15 est transmis, par l'intermédiaire de la bague de pressage 14, sur la bride rotative 13, qui déplace les clavettes 10 par l'intermédiaire des bielles 12 reliées à celle-ci. Grâce au rapprochement des cylindres de pression 4a, la loupe 1 est étirée sur la longueur L pour former le tube laminé 2 représenté du côté de sortie. Aussitôt que les cylindres de pression 4a ont atteint leur position d'extrémité 4b (figure 2), ils sont écartés l'un de l'autre par déplacement des clavettes 10 et ramenés dans30 leur position initiale, pour étirer un autre tronçon de la loupe. Par laminage pas à pas, il est possible d'étirer l'épaisseur de paroi de la loupe en une paroi de tube de minceur quelconque, comme cela est également usuel dans le cas du laminage à pas de pèlerin à froid. Les jeux de rouleaux d'entraînement 8a et 8b guident et maintiennent la loupe de même que le jeu de rouleaux d'entraînement 19 guide5 et maintient le tube laminé. Grâce à la barre de maintien prolongée du mandrin, une seconde loupe peut être introduite de façon frontale contre la loupe 1 se trouvant dans le laminoir, le jeu de rouleaux d'entraînement 8a permettant l'avance jusqu'à ce que la loupe suivante parvienne dans la0lo zone du jeu de rouleaux d'entraînement 8b. Sur la figure 2, il est représenté un autre avantage du procédé et du dispositif selon l'invention, qui est rendu possible par le réglage des cylindres pendant le processus de laminage. Ainsi, lorsqu'il existe un prolongement 2015 réalisé de façon correspondante sur le mandrin cylindrique 3, un fût peut être formé sur le tube 2, qui est utile à un autre processus. Egalement, on peut fabriquer différents diamètres de tube lorsque les cylindres de pression 4a sont réglés de façon différente pendant le processus de laminage20 intermittent. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer des tubes sans soudure par étirage d'une loupe à symétrie de révolution en métal non ferreux, de préférence du cuivre, par un mandrin, au moyen de plusieurs cylindres de pression pouvant être appuyés contre5 la surface périphérique externe de la loupe, qui sont déplaçables axialement par rapport à la loupe et, lors de la rotation simultanée de la loupe, l'étirent en tube par l'intermédiaire du mandrin, caractérisé en ce que l'étirage, comme cela est connu pour10 le laminage à pas de pèlerin, est effectué pas à pas en plusieurs courses axiales successives, les cylindres de pression étant rapprochés, pendant la course d'avance, de façon commandée, contre la loupe et étant ramenés dans la nouvelle position initiale, en étant ouverts, lors de la15 course de retour. 2. Dispositif pour fabriquer des tubes sans soudure par étirage d'une loupe à symétrie de révolution en métal non ferreux, de préférence du cuivre, par un mandrin, au moyen de plusieurs cylindres de pression pouvant être appuyés20 contre la surface périphérique externe de la loupe, qui sont déplaçables axialement par rapport à la loupe et, lors de la rotation simultanée de la loupe, l'étirent en tube par l'intermédiaire du mandrin, caractérisé en ce que les cylindres de pression (4a, 4b)25 sont agencés dans une cage (9) entraînée en rotation, de façon répartie autour de la loupe (1), et la cage (9) peut être avancée et ramenée, par rapport à la loupe (1), sur une distance (L), les cylindres de pression (4a, 4b) pouvant être réglés par rapport à la loupe (1) au moins pendant le mouvement d'avance. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cylindres de pression (4a, 4b), de leur côté, sont entraînés en rotation. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'entraînement de la cage (9) et celui des cylindres de pression (4a, 4b) sont reliés dans une transmission de superposition planétaire. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mandrin (3) présente une forme cylindrique dans la zone de déformation. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mandrin (5) présente une forme conique dans la zone de déformation. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mandrin (3) est muni d'un prolonge- ment (20) pour laminer un fût sur le tube (2).