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" perfectionnements aux appareils pour la fabrication des cylindres cannelés utilisés dans les laminoirs à pas de pèlerin ".
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La présente invention est relative aux appareils,tels, par exemple que l'appareil Beoker qui est utilisé pour tailler les cannelures des cylindres de laminoirs à pas de pèlerin pour la fabrication de tubes sans soudure à partir de lopins oreux.
Dans l'appareil Beoker bien oonnu, l'outil à tailler d'un tour est actionné par un méoanisme de telle manière qu'un mouvement composé lui soit imprimé, ce mouvement combinant deux mouvements rectilignes s'effectuant suivant un certain angle l'un par rapport à l'autre, l'un ayant une vitesse uni- forme et l'autre une vitesse variable, ainsi qu'un mouvement osoillant, le mouvement composé imprimé à l'outil produisant sur le cylindre les flancs inclinés ayant un angle variable p rapport à l'axe de rotation du oylindre, tandis qu'un profil
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à courbure circulaire entre les flancs et ayant des parties excentriquement ascendantes et descendantes, en ce qui concerne la rotation du cylindre autour de son axe,
est produit par la combinaison d'un mouvement oscillant avec un mouvement reoti- ligne à une vitesse variable. Le mouvement reotiligne, men- tionné en dernier lieu, de l'outil est effectué à l'aide d'une came de commande actionnée à une vitesse constante. On a trou- vé que la cannelure telle qu'elle est formée par le tour Becker est quelque peu désavantageuse dans la pratique, car des cy- lindres ayant le profil donné par le tour Beoker n'exercent a pas sur les matière constituant le lopin creux sur lequel on agit des efforts les plus uniformes, du fait que la matière accumulée sur les côtés ou les "nervures", produites pendant l'opération de laminage, ne sont pas étirées uniformément pour rejoindre les parties adjacentes ayant une épaisseur moindre de matière,
et il en résulte que les tubes produits ne sontpas aussi parfaits qu'ils pourraient l'être, étant susoep- tibles de présenter dans leurs parois des épaisseurs variables, ainsi que de petites ondulations dans la matière.
Dans les cylindres tels qu'ils sont produits dans une machine Beoker, les parties "évasée " , "de laminage" , "de dégagement" et "profonde" de la cannelure sont toutes délimi- tées par des angles déterminés ayant une relation détermnée l'un par rapport à l'autre quel que soit le diamètre du oylin- dre et, comme la production du laminoir est proportionnelle aux longueurs des parties "évasée" et "de laminage " , cela impli- que que, dans le cas de cylindres de petit diamètre, il existe un autre désavantage en ce sens que la production du laminoir n'est pas aussi grande qu'elle pourrait l'être.
L'invention a pour but daotionner l'outil du tour de telle manière qu'un cylindre à pas de pèlerin puisse être taillé sur un tour Beoker ou autre et présente un profil permettant que la matière accumulée, comme mentionné précédemment, soit compensée,
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de façon que, pendant le laminage au pas de pèlerin, dans le laminoir, du lopin creux en vue d'obtenir le tube termin la matière du tube sera soumise à des efforts beaucoup plus uniformes et sera mieux étirée que jusqu'ioi , et que, par conséquent, des tubes plus satisfaisants seront produits.
Suivant la présente invention, il est prévu un méoanis me à l'aide duquel la oame de commande peut être actionnée à une vitesse variable, o'est-à-dire qu'elle peut être sourr se à une aooélération positive et à une accélération négati pendant son mouvement, ce qui est effectué de manière à obl l'outil à tailler la cannelure du cylindre suivant un profi permettant à ce oylindre de soumettre la matière oonstituant le lopin, pendant l'opération de laminage, à des efforts pl uniformes et de l'étirer d'une façon plus satisfaisante que jusqu'ioi, donnant ainsi de meilleurs résultats que préoéde ment. La somme d'accélération positive et d'accélération né tive peut être modifiée suivant les demandes à l'aide d'une partie réglable du méoanisme.
L'accélération positive à laquelle la came de commande est soumise a pour effet que l'outil, lorsqu'il taille le o lindre, est amené dans la partie "évasée" de la oannelure du cylindre plus tôt que si la oame tournait, oomne à l'ord naire à une vitesse constante, l'accélération positive et, par suite, l'avance de l'outil augmentant de préférence à mesure que l'outil osoille transversalement à la section, à partir de zéro au bord intérieur d'un méplat jusqu'au max mum à la raoine de la oannelure, et décroissant ensuite d'u@ manière correspondante de la "racine " au bord intérieur de l'autre méplat.
Le cycle d'accélération positive et d'accélération nég tive est réglé de façon à correspondre au temps pris par l'@ til pour se déplacer autour de la cannelure d'un méplat à l'autre.
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L'accélération positive et l'acoélération népati-r. -0-
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pas d'effet pendant l'action de la partie'concentrique de la came de commande, de sorte qu'aucun approfondissement ne se produit dans la partie de "finissage" de la cannelure du oylin- dre , et l'action sur toute l'étendue de l'angle de "dégagement" est négligeable, car la pente en cet endroit est très graduelle.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le désa- vantage mentionné en second lieu est évité en assurant alterna- tivement une autre accélération positive et une accélération négative dans le mouvement de la oame, cette accélération positi- ve et cette aooélération négative étant réglées de façon qu'un oyole complet de celles-ci se produise pendant chaque révolution du cylindre. Ainsi, on peut donner une longueur maximum à la partie active ou de travaidu cylindre, quel que soit le diamètre de ce dernier, et une production maximum peut, par conséquent, être obtenue pendant toute la durée d'un cylindre.
Le mécanisme est caractérisé par la combinaison de,deux mouvements correcteurs différents pour la oame de commande, le mouvement pour corriger la partie "évasée" de la cannelure oom- prenant un oyole d'accélération alternativement positive et né- gative imprimée à la commande de la came pendant chaque osoilla- tion de l'outil d'un bord intérieur d'un méplat au bord inté- rieur de l'autre méplat, et le mouvement pour corriger la partie active ou de travail de la cannelure comprenant un cycle d'accé- lération alternativement positive et négative imprimée à la com- mande de la came pendant chaque révolution du cylindre.
Les deux mouvements correcteurs peuvent être imprimés à l'aide d'un double engrenage épicycloïdal intercalé dans la oom- mande de la came et comprenant deux éléments commandés respecti- vement par rapport à la vitesse de rotation du cylindre et à la vitesse de déplacement de l'outil d'un bord intérieur d'un mé- plat au bord intérieur de l'autre méplat.
Les dits éléments peuvent être commandés par des manivelles à course variable actionnées par la commande de la oame de oom- mande.
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Afin que la nature de l'invention puisse être clairement comprise, on va maintenant décrire, mais simplement à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, une forme de réali tion de l'invention en combinaison avec un tour Beoker de type standard.
Dans le dessin :
La fige 1 représente sohématiquement l'outil et le méoani me (copine aveo cet outil) d'un tour Beoker, ainsi que le cyl dre en position dans ce dernier.
La fig. 2 est une vue en plan d'un cylindre à pas de pèle tel qu'il est produit par le dit tour.
La fig. 3 montre le profil de la cannelure del qu'il est corrigé suivant la présente invention.
La fig. 4 est une vue de faoe montrant schématiquement une partie d'un tour Beoker, aveo un méoanisme annexe établi suivant l'invention.
La fig. 5 est une vue en bout correspondant à la fig. 4.
La fig. 6 est un plan en coupe, à plus grande échelle, du dit méoanisme annexe.
La fige 7 est une élévation correspondante.
La fig. 8 est une élévation partielle, à plus grande éohe: du méoanisme à roohet montré fig. 7.
En se reportant au dessin, dans lequel les mêmes nombres de référenoe désignent les mêmes parties dans toutes les figur on voit que, dans la fig. 1, 1 désigne l'outil de taille monté sur un chariot 2, qui est déplacé extérieurement et intérieure- ment, à la manière oonnue, par une oame rotative 3 et une raim oame 3a, pour donner au cylindre à pas de pèlerin 4 le profil, en section transversale, qui est représenté. Le chariot 2 et la oame 3 sont montés sur un plateau tournant ou pivotant 5 à l'aic duquel un mouvement d'oscillation est imprimé à l'outil.
La partie de "finissage" , la partie "évasée" , la partie "profonde " et la partie de "dégagement " de la cannelure du cy dre sont indiquées par les angles X, W, Z et? Y qu'elles sous--)
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dent respectivement au centre 0 du cylindre (fig. 1).
Dans la fig. 2, les "méplats" latéraux sont indiqués en 6 et la gorge ou cannelure arquée est indiquée en 7.
En se reportant à la fig. 6, la oame de commande oonnue 3 (fig. 1) -du tour Beoker- est normalement actionnée par un ar- bre tournant à une vitesse oonstante. Cet arbre comporte un prolongement 8 (fig. 6), et un manohon 9, appliqué sur l'exté- rieur de ce prolongement, est relié à des roues coniques (non représentées) aotionnant la came de commande.Les roues coniques étaient précédemment olavetées directement sur l'arb:e, mais, lorsque celui-ci a été prolongé et que le manohon 9 a été appliqué sur le prolongement, la clavette a été enlevée, de façon que les roues coniques puissent tourner librement avec le manohon, indépendamment de l'arbre prolongé, appelé oi-après " arbre 8".
Le manohon 9 est olaveté rigidement sur un manchon 9a mobile librement sur l'arbre 8 (fig. 6) et se terminant par un pignon 11. Sur l'arbre 8 est également olaveté un pignon 10. Les pignons 10 et 11 ont la même dimension. Un disque 12 tourne fou sur l'arbre 8 et présente des axes 13 portant des pignons satellites 14, 15 qui sont respectivement en prise avec le+eux pignons 10,11 mentionnés ci-dessus. Extérieurement aux pignons satellites 14, 15 sont disposées deux oouronnes à dentu- re intérieure 16,17 respectivement en prise avec les dits pi- gnons et montées folles sur l'arbre 8 et le manohon 9a du pignon 11, respectivement.
Le mécanisme ci-dessus oonstitue un double engrenage épioy- oloidal et son aotion est la suivante :
Pour une révolution du pignon 10 dans le sens des aiguilles d'une montre (inmobilisant les couronnes à denture intérieure 16,17), le pignon satellite 14 reçoit un mouvement de rotation dans le sens contraire à celui deÇaiguilles d'une montre, et, étant donné'qu'il tourne lui-même sur les dents de sa oouronne extérieure 16, il entraînera le disque 12 dans le sens des aiguµ1-
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les d'une montre.
Ce disque entraînera 'n..."," ----
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pignon satellite 15 dans le sens des aiguilles d'une montre,et ce dernier tournera lui-même dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre par appui sur les dents de la oouronne extérieure 17 et entraînera donc le pignon 11 dans le sens des aiguilles d'une montre. Si, comme représenté,les deux pignons 10, 11 sont de la même dimension, si les pignons satellites 14,15 sont de la même dimension, et si les couronnes 16,17 sont de la même dimension, pour une révolution du pignon 10 dans le sens des aiguilles d'une montre, il se produira alors une révolution du pignon 11 dans le sens des aiguilles d'une montre, à la condition que les couronnes 16, 17 soient mainte- nues immobiles.
Si on laisse la couronne 16 tourner librement,le pignon satellite 14 tournera alors simplement sur son axe sans entraîner le disque 12, et, par oonséquent, aucun mouvement ne- sera imprimé au pignon 11 et la came 3 restera imnobile.
On voit ainsi que, tandis que le pignon tourne uniformément aveo l'arbre d'entraînement 8 de la oame de commande 3, il est possible de modifier le mouvement du seoond pignon ou pignon oomnandé 11 en réglant le mouvement de la dite oouronne 16, l'autre oouronne 17 étant dans l'intervalle maintenue immobile.
De même, si la oouronne 16 est imnobilisée, le mouvement du pignon commandé 11 peut encore être modifié en réglant le mouvement de la oouronne 17 ,de sorte qu'il y a deux sources
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29,1 indépendantes de eoimandeg du mouvement du pignon oomnandé 11 qui, comme mentionné précédemment, est relié à la came de commande 3 du tour.
En aotionnant leoouronnes 16,17 simultanément, tous mouvements imprimes aux ooumnnes seront combinés en un mouvement résultant qui sera imprimé au manchon d'entraînement de la oame de oomnande, par l'intermédiaire du pignon oommandé 11.
Le mouvement imprimé à la oouronne 17(est assuré par la rotation d'un disque 18, par l'intermédiaire d'une bielle 19, reliée, à une extrémité, à la oouronne 17 et, à l'autre extrémité
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<w<M'tc un rm présentant une tête oarrée et é dans à un mat.'N,.'en\'m 20 présentant une tête carrée et réglable dans une fente diamétrale 21. En plaçant le maneton 20 au centre du disque 18, aucun mouvement n'est imprimé à la couronne 17,mais en plaçant le maneton oomplètement à l'extrémité de la fente 21, le mouvement oscillant maximum est imprimé à la oourome 17.
Lorsque la oouronne 17 agit sur l'outil pour assurer l'ap- profondissement de la partie "évasée " W de la oannelure du cylindre, le disque 18 est réglé pour tourner d'une révolution oomplète lorsque l'outil 1 entaille le cylindre du bord inté- rieur d'un méplat au bord intérieur de l'autre méplat (de A à B, fig. 3). L'effet de cette action transversalement à la partie "évasée" W, est d'approfondir la cannelure en modifiant la courbe, c'est-à-dire en la faisant passer de la forme pres-
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quejsemi-oiroulaire représentée en tvaitspleins, fig. 3, à la forme indiquée en lignes ponotuées, ou, en d'autres termes, les courbes sont décalées l'une par rapport à l'autre de cer- tains angles dans un sens opposé au sens de rotation des oylin- dres.
La partie de "finissage" X, qui est concentrique à l'axe du Cylindre, n'est pas approfondie, en raison du fait que le mouvement angulaire de la oame 3 a été retardé dans la partie concentrique, et que cette oame n'imprime ainsi aucun mouvant radial transversal à l'outil pendant l'usinage de la partie de "finissage" de la oannelure. Ce mouvement est très lent,et est effectué par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse,dont l'action sera expliquée plus loin.
Le mouvement de la oouronne 16 est obtenu exaotement de la même manière à l'aide d'un autre disque à fente 22, relié à la dite oouronne par une bielle 19a, en plaçant le maneton 20a dans la fente 21a en des positions prédéterminées entre le centre du disque et la périphérie. La différence essentielle consiste en ce que le disque 22 effectue une révolution pour chaque révo- lution du cylindre dans le tour. Les dispositifde liaison se raccordant aux oouronnes 16 et 17 sont établis de la même maniè-
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re. Dans la fig. 6 les biellessont en partie arrachees.
On voit ainsi qu'un mouvement osoillant oonstant est imprimé à la couronne 16, ce mouvement ayant une fréquence égale au nombre de révolutions par minute du oylindre que l'on usine;le dit mouvement provoque des accélérations positives et négatives alternées de la même fréquence dans la oame de oommande, et il s'y ajoute un lent mouvement asoillant, produit par la couronne 17 qui reçoit) un moàvement d'oscillation de la bielle 19 et du méoanisme assooié et réglé sur le déplacement radial complet de l'outil autour de la partie courbe de la section transversale du cylindre.
On ootient ainsi un cylindre présentant une oamelure de tonne'améliorée, donnant une longueur constante de travail ou de coupe avec une partie "évasée" corrigée comme indiqué par la ligne ponctuée dans la fig. 3, pour tenir compte de l'accumu- lation de matière qui est inévitable dans tout procédé dit "au pas de pèlerin 4 et due au dégagement latéral nécessaire des cylindres.
Les cylindres perfectionnés permettent d'augmenter sensible- ment la rapidité de production des tubes et éliminent définitive- ment la plupart des inégalités dans les parois de ces derniers.
En outre, les dits oylindres pennettent de laminer des tubes à paroi de faible épaisseur, sans que la latière constituant les tu- bes se fente et'présente les marques bien connues en forme de croissant, pour la raison que ces cylindres assurent un passage beaucoup plus uniforme de la matière dans la oannelure de "travail" des cylindres.
Il y a lieu de remarquer que l'appareil annexé suivant l'in- vention ne gêne en aucune façon la réduction graduelle de l'angle de dégagement R (fig. 3) du commencement de la partie "évasée" W au commencement de la partie de "laminage" qui est effectuée par un méoanisme spécial existant déjà dans le tour Beoker.
Le mouvement du disque 18 assurant l'action d'approfondis- sement est effectué par démultiplication à partir de 1'arbre
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de commande 8 qui tourne à une vitesse constante, par l'intermédiaire des roues d'engrenages 25, 26, jusqu'à une couronne à denture extérieure 27 boulonnée au disque 22. Au- tour de la circonférence du disque 22 sont boulonnées six oames 28 qui actionnent un galet commandé 29 monté dans une pièce 30 en forme de levier ooudé, présentant une fourche à une extrémité, monté à pivot autour de l'axe 31 et portant un cliquet 32 sollicité par un ressort et venant en prise avec la roue à roohet 33.
Le galet commandé 29 est sollioité à venir en prise avec les cames à l'aide d'une butée 34 pressée par un ressort, et la roue à rochet est immobilisée contre tout mouvemenen arrière au moyen d'un oliquet à ressort 35.
Afin d'empêcher toute oscillation exoessive lors du mouvement en avant de la roue à roohet 33, iest prévu un petit patin ou sabot de freinage qui vient frotter sur la surface latérale de la dite roue à roohet.
En outre étant donné qu'il peut être parfois nécessaire de régler la position angulaire du disque 18 par rapport au reste du méoanisme, il est également prévu un embrayage qui débraye la roue 36 de la roue 37 en faisant glisser la roue 36 le long d'une olavette présentée par son arbre .
La roue à rochet 33 actionne le dis que 18, par l'inter- médiaire de roues d'engrenage 36, 37, 38 et d'une couronne dentée 39 qui est boulonnée au disque 18. Le mécanisas est construit de cette manière pour la raison que le déplacement de l'outil du tour Beoker transversalement au cylindre est oomnandé par un roohet susceptible de modifier l'avanoe transversale suivant que une, deux, trois ou un plus grand nombre de dents sont prises en un seul mouvement du oliquet.
Afin de tenir oompte de ce qui précède, il est nécessaire de placer une, deux, trois ou un plus grand nombre de oames sur le disque 22.
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Cette partie de l'appareil annexe peut être réglée , de façon que d'autres modifications désirées puissent être effeo- tuées dans la forme de la section transversale du cylindre par le procédé suivant :
En supposant que le nombre de dents pour l'avanoe trans- versale sur le tour Beoker soit de trois, trois nomes 28 seront alors normalement placées sur le disque 22, mais il est égale- ment possible pour la première sixième partie du déplacement transversal de placer deux cames, pour la seconde sixième par- tie trois oames, pour la troisième sixième partie quatre cames, pour la quatrième sixième partie quatre cames, pour la cinquième sixième partie trois oames et pour la dernière sixième partie deux oames.
On remarquera que ceci se réfère à la partie oirou-
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(/nVr..1!.- 'L/J'if02C1J liJLCtLGGCt OCdo .?f.G7.2j -4e%-tt a4.e- et44 <-t--t-M<¯ 4 laire du déplaoementyavêo une oourbe de racine plus faible que si trois oames avaient été employées pour le déplacement entie r.
On remarquera d'après ce qui précède qu'un certain nombre de seotions transversales de cylindre peut être réalisé aveo ce méoanisme.
Dans la fig. 7, on a représenté sur le disque 22 six oa- mes qui sont assujetties d'une manière amovible par des bro- ohes de serrage.
Aveo un tour Beoker auquel la présente invention est appli- quée, il est non seulement possible d'augmenter la longueur de la cannelure active ou de travail des cylindres, mais égale- ment lorsqu'on utilise des cylindres de très grand diamètre,de raccourcir la oannelure pour oonvenir à la oourse maximum du cylindre à air du laminoir à pas de pèlerin pour ramener la barre de mandrin et le lopin entre les cylindres à chaque révolu tion de ceux-ci.
Le méoanisme décrit précédemment, bien qu' il soit partiou- lièrement applicable à des tours du type Beoker, est également applicable à d'autres tours fonotionnant suivant le même prinoi- pe ou suivant un prinoipe analogue.