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Procède et laminoir pour la fabrication de tubes.
On connaît la manière de fabriquer des tubes à partir de lingots creux par un étirage ayant lieu principalement dans la direction axiale et au moyen de cylindres qui sont inclinés par rapport à l'axe du lingot creux et se déroulent sur les surfaces extérieure et intérieure du lingot creux suivant des lignes hélicoïdales. Les divers cylindres du groupe de cylin dres se succédant sur la périphérie du lingot sont respectivement cannelés de manière que chaque cylindre suivant continue à travailler l'endroit du lingot creux qui a déjà été travaillé par le cylindre précédent.
Dans ces procédés, les cylindres extérieurs opèrent la transformation seuls, tandis qu'un mandrin ou des cylindres unis sont disposés comme appuis à l'intérieur, ou bien des cylindres intérieurs participent aussi au travail de transformation ou l'effectuent seuls, tandis que les cylindres extérieurs servent d'appuis unis.
Au point de vue de la nature du travail de transformation
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que fournissent les cylindres cannelés, il faut distinguer deux catégories de laminoirs. Dans l'une, les cylindres cannelés effectuent un amincissement par entaillage, opération connue dans le travail de forge. Cela consiste en ce que la première paire de cylindres produit dans le métal des empreintes ou rainures en étranglant, du côté de l'une des extrémités du lingot creux, une partie de métal qui est étirée et rendue unie vers l'extrémité avec élargissement et parfois aussi approfondissement de la rainure produite par la première paire de cylindres.
Dans le second mode de transformation, le lingot creux est transformé, par des cylindres cannelés sous une forme conique ou effilée de manière unie ou en gradin, d'une façon qui cor respond à un étirage.
Dans ces procédés connus, la matière à laminer est introduite dans le laminoir d'un côté, le " côté d'entrée ", jusqu'à ce qu'elle soit saisie par les cylindres et alors poussée par ceux-ci à travers le laminoir. Elle sort du " côté de sortie du laminoir et doit, lorsqu'elle doit être envoyée à travers le laminoir pour la seconde fois, être transportée vers le côté d'entrée avant que la seconde passe puisse avoir lieu, ce renvoi du côté de sortie au côté d'entrée comporte des difficultés et présente des inconvénients, Les laminoirs employés à la réalisation des procédés mentionnés possèdent, en règle générale, une cage annulaire dans laquelle sont disposés les cylindres exté rieurs,
lesquels sont commandés par des arbres d'accouplement à partir d'une cage à pignons dont l'axe coïncide avec l'axe de la cage de laminoir. Ces arbres gênent le transport en arrière de la matière à laminer à tel point que celle-ci, qui a été réchauffée, se refroidit considérablement, ce qui est très défavorable pour le laminage ultérieur.
Mais même lorsque les cy- 1 indre se trouvant dans la cage de laminoir annulaire ne sont pas commandés par des arbres d'accouplement à partir de la cage à pignons placée suivant le même axe, mais bien latéralement,
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le transport en arrière de la matière a laminer occasionne des difficultés considérables qui proviennent particulièrement de ce qu'il faut, après chaque passe, effectuer dans le laminoir la nouvelle mise au point des cylindres intérieurs et extérieurs nécessaire pour la passe suivante.
on connaît bien aussi, dans la fabrication de tubes, des procédés dans lesquels, après chaque passe de la matière à laminer, il y a une nouvelle passe en sens inverse, par exemple un procédé dans lequel les cylindres d'un laminoir Manne smann, tel qu'il est normalement employé à percer des lingots ronds et pleins, sont cannelés de manière qu'une partie des cylindres produise le percement lors de la traversée du lingot dans un sens, tandis que, lors de la passe en sens inverse après renversement du sens de rotation des cylindres, l'autre partie opère un étirage du lingot percé dans la première passe, de manière à lui donner une épaisseur de paroi moindre et une longueur plus grande.
Un autre procédé connu, qui se sert, pour la transformation voulue du lingot, des disques-cylindres coniques connus, obtient la passe en avant et la passe en arrière de la matière à laminer par l'emploi de guides pour celle-ci, lesquels sont disposés de telle manière que, dans un cas, la matière à laminer soit amenée aux disques au-dessus de leurs centres de rotation, tandis que, dans l'autre cas, l'amenée a lieu en dessous des centres de rotation des disques de transformation, de sorte qu'il y a, sans renversement du sens de rotation des disques de transformation, un renversement du sens de laminage.
Toutefois, ces méthodes connues pour le changement du sens de laminage ne peuvent être employées pour les procédés mentionnés au deuxième alinéa de la description, parce que, dans ceuxci, le retour en arrière de la matière à laminer ne peut être rendu possible seulement par la marche du laminoir en sens in verse. Car, dans les procédés mentionnés, les cylindres sont cannelés de manière que les cylindresagissant en premier lieu
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pendant la première passe saisissent la matière, par leurs parties ayant une action transformatrice, dans l'épaisseur initiale du 1-ingot creux, tandis que les parties transformatrices des autres cylindres ne peuvent travailler convenablement que lorsque les cylindres précédents ont déjà fourni une partie du travail de transformation entier.
Lors de la marche en arrière d'un tel laminoir, les parties transformatrices des cylindres qui ont agi en dernier lieu lors de la passe en avant agiraient les premières. Elles seraient alors si fortement chargées que le laminoir se briserait ou que la matière ne serait pas travaillée régulièrement.
Il est proposé, d'après l'invention, de laminer la matière dans lesdeux sens au moyen de cylindresayant deux cannelures qui correspondent à l'ordre de succession dans la passe en avant et la passe en arrière ; les cylindres dont les premières cannelures sont actives dans la passe en avant sont, après cette passe en avant, amenés à basculer d'un angle tel que les secondes cannelures prévues pour la passe en arrière arrivent dans la position de travail nécessaire. La diminution d'épaisseur du tube qui a été obtenu à la première passe doit être ici prise en considération lors de l'exécution des cannelures pour la passe en arrière. Les deux cannelures des cylindres extérieurs et des cylindres intérieurs, ou seulement des cylindres exté rieurs, ou seulement des cylindres intérieurs, sont formées par deux cylindres ayant chacun une cannelure.
Des formes de réalisation de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, par le dessin ci-joint.
La fig.l montre, en coupe longitudinale, un laminoir à cylindres intérieurs et extérieurs basculants.
La fig. 2 est une représentation analogue d'un laminoir à cylindres intérieurs basculants.
La fig. 3 est une représentation analogue d'un laminoir à cylindres extérieurs basculants.
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La fig.4 montre des dispositifs de changement de position.
La fig.5 montre la tête de mandrin d'un laminoir dont les cylindres sont partagés en deux cylindres ayant chacun une cannelure.
L'exemple d'exécution montre un laminoir à six paires de cylindres dont les parties transformatrices sont disposées suivant des lignes hélicoïdales à un pas à droite. Les cylindres extérieurs sont désignés par B1-6, les cylindres intérieurs par ci -6. Le tube A est,à la première passe, introduit dans le sens de la flèche en traits pleins, Les parties des cylindres entrant en action du coté de l'entrée sont désignées par K1-6.
A la première passe, la cannelure K1 entre en action la première, tandis que la cannelure K6 agit la dernière. Outre ces cannelures, il est encore disposé sur chaque cylindre des oannelu- resK1'-6' ; ; la c annelure K1, est formée par les cylindres qui forment la cannelure K6 du côté d'entrée initial, et la cannelure K6' par les cylindres qui forment la cannelure K1 du cote d'entrée initial. Si, à la première passe, le tube vu du côté d'entrée initial a tourné à droite, il doit, dans la passe en arrière, tourner à gauche lorsqu'il est vu du côté d'entrée initial, c'est-à-dire que, dans les deux cas, le tube a le même sens de rotation dans le sens de son passage à travers le 1 ami noir, La passe en arrière est indiquée en traits mixtes.
Afin que les cannelures K1-6 et K1'-6' entrent en action transformatrice de la bonne manière et au bon moment, les cylindres lamineurs sont disposés de manière basculante, à savoir : sur la fig.l, les cylindres extérieurs et intérieurs ;sur la fig.2, les cylindres intérieurs seulement ; sur la fig. 3, les cylindres extérieurs seulement. La grandeur de l'angle de déplacement correspond à la profondeur de l'empreinte.
Les centres de rotation autour desquels on fait basculer les cylindres dans l'exemple dessiné sur les figs,1-3 se trouvent extérieurement aux cylindres du coté d'entrée initial, Mais ils peuvent aussi, par
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exemple, être choisis de manière à se trouver à l'intérieur descylindreseux-mêmesou en tout autre endroit, selon que l'exige la transformation désirée ou la construction du laminoir. un exemple de ceci est représenté sur la fig. 4.
Dans les formes d'exécution d'après les fige.2 et 3, dans lesquelles on fait seulement basculer les cylindres intérieurs ou les cylindres extérieurs, le tube franchit, dans la première passe ayant lieu dans le sens de la flèche en traits pleins, librement la seconde cannelure, comme dans l'exemple de la fig.l, sans entrer en prise avec cette cannelure.
Lors de la passe en arrière du tube ayant lieu à partir du coté de sortie initial dans le sens de la flèche en traits mixtes, les cannelures K1 etc. formées par les cylindres intérieurs ou extérieurs et leurs contre-cylindres non basculants entrent en action, après qu'on a fait basculer les cylindres intérieurs ou extérieurs, du fait que lescylindres à faire basculer ne sont pas seulement déplacés angulairement dans la mesure montrée dans l'exemple de la fig.l, mais au-delà dans une mesure telle que le cône d'entrée des cylindres intérieurs ou extérieurs opère un agrandissement ou une diminution du diamètre du tube, comme le font voir les traits mixtes en F. sur la fig.2, il est encore représenté un autre tracé de cannelures que sur les fige.1 et 3.
Les cylindres intérieurs sont fixés à l'extrémité de mandrin E, de la manière connue, par l'intermédiaire d'une tête de mandrin D. Les cylindresextérieurs B sont, comme le montre la fig.4, disposés de manière basculante dans des coussinets H, également les cylindres intérieurs C dans des coussinets J. Les coussinets des cylindres intérieurs peuvent basculer grâce à un appui sphérique. Le déplacement angulaire lui-même peut être effectué au moyen des éléments de machines les plus divers déjà connus.
La fig.5 montre une variante de la tête de mandrin D où les cylindres intérieurs C sont spécialement soutenus en leur
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milieu, les dits cylindres intérieurs étant partagés chacun en deux cylindres pourvus chacun d'une cannelure. Ce genre de disposition est avantageux en ce sens qu'on peut établir les cylindres et leurs tourillons avec un diamètre plus faible que cela ne serait possible dans le cas de cylindres non divisés, à cause de leur 1 ongueur, REVENDICATIONS.
1, Procédé de fabrication de tubes à partir de lingots creux par un étirage ayant lieu principalement dans la direction axiale et au moyen de plusieurs paires de cylindres comprenant des cylindres extérieurs et (ou) intérieurs (ou des mandrins intérieurs) qui sont inclinés par rapport à l'axe du lingot creux, se déroulent sur la surface extérieure ou intérieure du lingot creux suivant des lignes hélicoïdales et sont successivement cannelés de manière que chaque cylindre suivant continue à travailler l'endroit du lingot creux déjà travaillé par le cylindre précédent, caractérisé en ce que le tube est laminé dans lesdeux sens par descylindres ayant deux cannelures qui correspondent à l'ordre de succession dans la passe en avant et la passe en arrière,
et en ce que les cylindres dont lespremièrescannelures ont agi dans la passe en avant sont déplacés angulairement d'un angle tel que les secondes cannelures prévues pour la passe en arrière arrivent dans la position de travail nécessaire.
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Process and rolling mill for the manufacture of tubes.
It is known how to make tubes from hollow ingots by stretching taking place mainly in the axial direction and by means of rolls which are inclined with respect to the axis of the hollow ingot and run on the outer and inner surfaces of the tube. hollow ingot following helical lines. The various cylinders of the group of cylinders succeeding each other on the periphery of the ingot are respectively grooved so that each subsequent cylinder continues to work the place of the hollow ingot which has already been worked by the previous cylinder.
In these processes, the outer cylinders perform the transformation alone, while a mandrel or united cylinders are arranged as supports inside, or the inner cylinders also participate in the transformation work or perform it alone, while the outer cylinders serve as united supports.
From the point of view of the nature of the work of transformation
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provided by fluted rolls, two categories of rolling mills must be distinguished. In one, the fluted cylinders perform a notching thinning, an operation known in blacksmithing. This consists of the first pair of cylinders producing indentations or grooves in the metal by constricting, on the side of one of the ends of the hollow ingot, a part of metal which is stretched and made united towards the end with widening and sometimes also deepening of the groove produced by the first pair of cylinders.
In the second processing mode, the hollow ingot is processed, by fluted rolls in a conical or tapered shape in a plain or stepped manner, in a manner which corresponds to stretching.
In these known methods, the material to be rolled is introduced into the rolling mill on one side, the "entry side", until it is gripped by the rolls and then pushed by them through the rolling mill. . It exits from the exit side of the rolling mill and must, when it is to be sent through the rolling mill for the second time, be transported to the entry side before the second pass can take place, this returning to the exit side. at the inlet side involves difficulties and presents drawbacks, The rolling mills used for carrying out the mentioned processes generally have an annular cage in which the outer rolls are arranged,
which are controlled by coupling shafts from a gear cage whose axis coincides with the axis of the rolling mill stand. These shafts interfere with the rear transport of the material to be rolled to such an extent that the latter, which has been reheated, cools considerably, which is very unfavorable for the subsequent rolling.
But even when the cy- 1 indre in the annular rolling mill stand are not controlled by coupling shafts from the pinion cage placed along the same axis, but rather laterally,
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the rearward transport of the material to be rolled causes considerable difficulties which arise in particular from the fact that, after each pass, it is necessary to carry out in the rolling mill the new adjustment of the inner and outer rolls necessary for the following pass.
Also well known, in the manufacture of tubes, processes in which, after each pass of the material to be rolled, there is a new pass in the opposite direction, for example a process in which the rolls of a Manne smann rolling mill, as normally employed for piercing round and solid ingots, are fluted so that part of the cylinders produce the piercing when passing through the ingot in one direction, while, when passing in the reverse direction after overturning of the direction of rotation of the rolls, the other part operates a stretching of the ingot drilled in the first pass, so as to give it a lesser wall thickness and a greater length.
Another known process, which makes use of known conical disc-cylinders for the desired processing of the ingot, obtains the forward pass and the reverse pass of the material to be rolled by the use of guides for the latter, which are arranged in such a way that in one case the material to be rolled is supplied to the discs above their centers of rotation, while in the other case the feed takes place below the centers of rotation of the discs of transformation, so that there is, without reversal of the direction of rotation of the transformation discs, a reversal of the direction of rolling.
However, these known methods for changing the direction of rolling cannot be used for the processes mentioned in the second paragraph of the description, because, in these, the reversal of the material to be rolled cannot be made possible only by the rolling mill running in reverse. Because, in the methods mentioned, the cylinders are grooved so that the cylinders acting in the first place
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during the first pass grasp the material, by their parts having a transforming action, in the initial thickness of the hollow 1-ingot, while the transforming parts of the other rolls can only work properly when the preceding rolls have already supplied part of the entire transformation work.
When reversing such a rolling mill, the transforming parts of the rolls which acted last during the forward pass would act first. They would then be so heavily loaded that the rolling mill would break or the material would not be worked regularly.
It is proposed, according to the invention, to roll the material in lesdeux directions by means of cylinders having two grooves which correspond to the order of succession in the forward pass and the backward pass; the rolls of which the first splines are active in the forward pass are, after this forward pass, caused to tilt at an angle such that the second splines provided for the backward pass arrive in the necessary working position. The reduction in thickness of the tube which was obtained in the first pass must here be taken into account when making the grooves for the back pass. The two splines of the outer cylinders and the inner cylinders, or only the outer cylinders, or only the inner cylinders, are formed by two cylinders each having a groove.
Embodiments of the invention are shown, by way of example, by the accompanying drawing.
The fig.l shows, in longitudinal section, a rolling mill with tilting inner and outer rolls.
Fig. 2 is a similar representation of a rolling mill with tilting inner rolls.
Fig. 3 is a similar representation of a rolling mill with tilting outer rolls.
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Fig. 4 shows devices for changing position.
Fig.5 shows the mandrel head of a rolling mill, the rolls of which are divided into two rolls each having a groove.
The exemplary embodiment shows a rolling mill with six pairs of rolls, the transforming parts of which are arranged in helical lines one pitch to the right. The outer cylinders are designated by B1-6, the inner cylinders by ci -6. The tube A is, at the first pass, introduced in the direction of the arrow in solid lines, The parts of the cylinders coming into action on the side of the inlet are designated by K1-6.
On the first pass, the K1 spline comes into action first, while the K6 spline acts last. In addition to these grooves, there is also arranged on each cylinder oanneluresK1'-6 '; ; the ring K1, is formed by the cylinders which form the spline K6 on the initial input side, and the spline K6 'by the cylinders which form the spline K1 of the initial input dimension. If, on the first pass, the tube seen from the initial entry side has turned to the right, it must, in the back pass, turn left when seen from the initial entry side, that is -to say that, in both cases, the tube has the same direction of rotation in the direction of its passage through the 1 black friend, The backward pass is indicated in phantom.
In order for the splines K1-6 and K1'-6 'to enter into transforming action in the right way and at the right time, the rolling rolls are arranged in a tilting manner, namely: in fig.l, the outer and inner rolls; in fig. 2, the inner cylinders only; in fig. 3, outer cylinders only. The magnitude of the displacement angle corresponds to the depth of the indentation.
The centers of rotation around which the cylinders are tilted in the example drawn in figs, 1-3 are located outside the cylinders on the initial entry side, But they can also, for example
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For example, be chosen so as to be inside the cylinders themselves or in any other location, as required by the desired conversion or construction of the rolling mill. an example of this is shown in fig. 4.
In the embodiments according to Figs. 2 and 3, in which only the inner cylinders or the outer cylinders are tilted, the tube passes, in the first pass taking place in the direction of the arrow in solid lines, freely the second groove, as in the example of fig.l, without engaging with this groove.
When the tube passes backwards from the initial exit side in the direction of the arrow in phantom, the splines K1 etc. formed by the inner or outer cylinders and their non-tilting counter-cylinders come into action, after the inner or outer cylinders have been tilted, because the cylinders to be tilted are not only displaced angularly to the extent shown in example of fig.l, but beyond to such an extent that the inlet cone of the inner or outer cylinders operates an enlargement or reduction of the diameter of the tube, as shown by the dot-dash lines at F. on the fig.2, there is still another line of grooves than on figs. 1 and 3.
The inner cylinders are attached to the mandrel end E, in the known manner, via a mandrel head D. The outer cylinders B are, as shown in fig. 4, tiltably arranged in bearings. H, also the inner cylinders C in bearings J. The bearings of the inner cylinders can tilt thanks to a spherical support. The angular displacement itself can be effected by means of the most diverse machine elements already known.
Fig. 5 shows a variant of the chuck head D where the inner cylinders C are specially supported in their
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middle, said inner cylinders each being divided into two cylinders each provided with a groove. This kind of arrangement is advantageous in that one can establish the cylinders and their journals with a smaller diameter than would be possible in the case of undivided cylinders, because of their length.
1, A method of making tubes from hollow ingots by stretching taking place mainly in the axial direction and by means of plural pairs of rolls comprising outer and / or inner rolls (or inner mandrels) which are inclined relative to the axis of the hollow ingot, take place on the outer or inner surface of the hollow ingot along helical lines and are successively grooved so that each subsequent cylinder continues to work the place of the hollow ingot already worked by the previous cylinder, characterized in that the tube is rolled in the two directions by cylinders having two grooves which correspond to the order of succession in the forward pass and the backward pass,
and in that the cylinders whose first grooves have acted in the forward pass are angularly displaced by an angle such that the second splines provided for the backward pass arrive in the necessary working position.