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PROCEDA J)LI LÀil#lIlfiilGÈ DES '1'U..S D.1..1: " AU PAS DE PELERIN "
L'invention concerne un procédé et un dis- positif destiné à l'application du procédé de laminage des tubes dit " au pas de pélerin " .
Dans les procédés au pas de pélerin connus jusqu'à présent, on opère exclusivement, avec des . mandrins baladeurs qui ne se refroidissent que pendant les interruptions du laminage et en dehors du laminoir.
IL en résulte que les mandrins baladeurs s'échauffent fortement au cours du laminage, ce qui donne lieu aux inconvénients suivants dans la marche :
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a) La longueur du tube à laminer est limitée, parce que, lorsque le cheminement aure assez longtemps, les mandrins, qui s'échauffent, deviennent tellement chauds qu'il n'est plus possible de continuer à avan- cer. b) Les mandrins doivent être changés après chaque tube, pour qu'ils paissent se refroidir convena- blement jusqu'à ce qu'on les utilise de nouveau.
Il en résulte, non seulement, un temps mort d'une durée con- sidérable, nécessaire à l'opération du changement de mandrin, mais encore l'obligation d'employer toute une série de mandrins semblables pour une seule et même dimension de tubes. c) Du fait, d'une part, du chauffage et du refroidissement auxquels les mandrins sont alternative- ment soumis et, d'autre part, de la température élevée qu'ils prennent au cours du laminage, lesdits mandrins subissent une usure considérable et doivent être fabri- qués en alliages de première qualité surtout pour les petites dimensions.
Avec le procédé actuel, dans lequel les man- d=rim-x sont changés après chaque tube et se refroidis- sent en dehors du laminoir jusqu'à ce qu'on les utilise de nouveau, le refroidissement s'effectuait le plus souvent, d'abord par l'air immobile, puis par l'eau.
Des dispositifs de toutes sortes ont été proposés pour réaliser mécaniquement le refroidissement des man- drins s'effectuant en dehors du laminoir et opérer le changement de mandrins aussi rapidement que possible.
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L'emploi de mandrins-baladeurs percés d'un trou central est également connu,, mais en aucun cas, ce trou n'a servi à introduire et à faire circuler, dans le mandrin, un réfrigérant au cours du laminage. Enfin, on connait aussi l'emploi de barres de mandrins, sur lesquelles sont montés des mandrins de laminage et qui sont refroi- dies intérieurement pendant le laminage, mais on ne connait pas encore aucune forme de construction fournis- sant la solution du problème du refroidissement in- térieur, s'opérant au cours du laminage, du mandrin- baladeur, lui-même, qui est animé d'un mouvement de va et vient à grande vitesse et, en même temps, d'un. mouvement de rotation intermittent.
L'invention fournit le moyen de refroidir d'une manière'continue, c'est-à-dire, aussi au cours du laminage, les mandrins-baladeurs intérieurement, de sorte que la température prise par le mandrin, même au cours du laminage de tubes de grande longueur, reste très basse. Il en résulte les avantages technique suivants: a) On peut laminer des tubes plus longs qu'on ne pouvait le faie jusqu'à présent, parce qu'au point de vue technique, la longueur des tubes à laminer n'est plus limitée par l'échauffement des mandrins-bala- deurs, mais exclusivement par le refroidissement des manchons creux.
Le laminage de longueurs de tubes plus considérables a pour conséquence d'augmenter la producti- on et de diminuer les chutes des extrémités des tubes. b) Four laminer des tubes de même diamètre
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intérieur, il n'est plus nécessaire de changer de mandrins. 11 en résulte que le temps mort nécessaire au changement de mandrin est supprimé et qu'il n'est plus utile d'entretenir un approvisionnement considé- rable de mandrins baladeurs. Par exemple, si vingt mandrins antérieurement nécessaires sont remplacés par un unique mandrin refroidi intérieurement, le nombre de mandrins en approvisionnement diminue de 95 %. c) L'usure des mandrins est moindre, puisque, même au cours du laminage, ils ne prennent qu'une température relativement basse.
Par suite, il devient inutile dans un grnd nombre (le cas, d'utiliser des alliages spéciaux de première qualité pour les fabri- quer.
Le dessin représente à titre d'exemple, quel- ques formes de réalisation de l'invention. Sur le des- sin : La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un appareil de remise en batterie avec mandrin baladeur, ledit appareil comportant une cavité spéciale destinée à recevoir le réfrigérant, La fig. 2 est également une coupe longitudinale d'un appareil de remise en batterie avec mandrin baladeur, dans lequel le frein hydraulique sert, en même temps, de cavité recevant le réfrigérant, La fig. j est une coupe longitudinale à plus grande échelle d'un mandrin baladeur creux, dans lequel est introduit un tube flexible se
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raccordant au piston creux de remise en batte- rie, La fig.
4 représente, également, en coupe longitudinale, une autre forme d'exécution d'un mandrin baladeur comportant des cavités axiales ser- vant à la circulation du réfrigérant, La fig. 5 est une coupe transversale du mandrin de la fig. 4 suivant la ligne 4-4 de ladite figure.
Conformément à la fig. I, l'appareil de re- mise en batterie I comporte une cavité spéciale 2, destinée à recevoir un réfrigérant. La longueur de cette cavité est cigale à celle de la course maximum de che- minement, de sorte que les orifices '7 percés dans,le piston de remise en batterie 4 se trouvent toujours dans la cavité du réfrigérant et que ce réfrigérant peut toujours arriver, par les orifices 1 et le trou . du piston de remise en batterie 4, dans le,mandrin ba- ladeur creux 5. La suite de la circulation du réfrigé- rant est visible sur les figs. 3 et 4 et sera décrite ci-après. La cavité reçoit le réfrigérant sous pres- sion par des tubes télescopiques.
Le réfrigérant en- visagé est, avant tout, de l'eau et la cavité 2 peut être équipée avec une boite à vent pour éviter les coups de bélier dans les conduites d'alimentation.
Conformément à la fig. 2, la chambre à li- quide 6 d'un frein hydraulique sert de cavité destinée à recevoir le réfrigérant, c'est-à-dire, que le réfri- gérant est, en même temps, le liquide du frein. Ici encore, le réfrigérant arrive par les orifices 7 et
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le trou .5 du piston de remise en batterie dans le man- drin baladeur creux 5. L'arrivée du liquide dans le frein hydraulique se fait, d'une manière connue, par des tubes télescopiques 15. Le piston de remise en bat- terie est figuré, dans sa position arrière extrême, c'est--dire, au commencement de son mouvement de remise en batterie. Lorsque, pendant ce mouvement, le piston de remise en batterie s'approche de sa position extrême avant il pénètre dans la boite de freinage 16 du frein hydraulique.
Dans cette position du piston de remise en batterie, qui est indiquée en pointillé sur le dessin, la cavité 8, q.ui se -trouve entre la boîte de freinage 16 et le piston de remise en batterie 4, subit l'ac- tion de la pression au liquide, et le liquide, par exemple de l'eau, s'écoule à grande vitesse par les orifices 1 du piston de remise en batterie et par le trou 1 dans le mandrin baladeur creux 5. La suite du trajet du liquide est visible sur les figs. 3 et 4 et sera décrite ci-après.
Dans le dispositif décrit ci-dessus, le pis- ton de remise en batterie agit comme pompe. Pour empê- cher q;i'au moment où le piston de remise en batterie revient en arrière, lorsque la pièce est saisie par les cylindres baladeurs, le liquide fasse retour en arrière par aspiration, on peut monter, par exemple, sur le tuyau flexible 10 de la fig. j une soupape de retenue 14.
Mais on peut aussi monter en n'importe quel endroit, une soupape de retenue ou organe de réglage.
11 est possible aussi de construire l'appareil de façon
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que les orifices d'entrée 7 du liquide ne débouchent pas dans l'espace 6 compris entre la boite de freinage 16 et le piston de remise en batterie 4, en rendant ainsi l'action de freinage de la boite de freinage indépendan- te du circuit du réfrigérant. 11 suffit, dans ce cas, d'allonger la chambre à liquide du frein hydraulique de la longueur de la boite de freinage et de faire agir la pression dans la chambre entière.
La fig. 3 représente à plus grande échelle un mandrin baladeur creux 5 qui fonctionne avec un appa- reil conforme aux figs. 1 ou 2. Dans le trou 9, percé dans l'axe du mandrin baladeur pénètre un tuyau fle- xible 10 qui sert à y introduire le réfrigérant. Le li- quide réfrigérant, par exemple de l'eau, s'écoule en sortant du piston de remise en batterie 4 dans la direc- tion de la flèche en passant dans le tuyau flexible 10, puis en sens inverse dans le trou 9 du mandrin baladeur pour s'échapper à l'extérieur par exemple, à l'articu- lation du mandrin.
La fig.4 représente une autre forme de réa- lisation d'un mandrin baladeur avec cavités axiales pour la circulation du réfrigérant. Dans ce cas, le mandrin est formé d'un noyau 11 percé d'un trou dans son axe et, d'une enveloppe 12 et entre le noyau et l'enveloppe sont disposées des cavités axiales 13 servant à la circula- tion du réfrigérant. Comme ce mandrin baladeur résiste mieux que le mandrin de la fig. 3 à la pression exercée par le laminoir, à cause de ses trous plus petits, il n'est pas nécessaire d'y monter un tuyau flexible. Le
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sens de la circulation du réfrigérant est également indiqué par des flèches.
La- fige 5 est une coupe transversale du mandrin de la fig. 4 suivant la ligne 4-4 de la fig. 4 et fait apparaître la jonction entre le trou du noyau etles cavités axiales 13 qui se trouvent entre le noyau et l'enveloppe.
RESUMA
L'invention a pour objet :
1 - un procédé destiné à l'application du procédé de laminage des tubes dit " au pas de pélerin " caractérisé par le fait que le mandrin baladeur est refroidi intérieurement dans sa position de fonctionnement, c'est-à-dire, aussi pendant que s'exécute le laminage.
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PROCEDA J) LI THERE # LIlfiilGÈ DES '1'U..S D.1..1: "AU PAS DE PELERIN"
The invention relates to a method and a device for the application of the so-called "pilgrim's pitch" method of rolling tubes.
In the pilgrim's step methods known until now, one operates exclusively, with. walking mandrels which cool only during rolling interruptions and outside the rolling mill.
The result of this is that the walking mandrels heat up greatly during rolling, which gives rise to the following drawbacks in operation:
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a) The length of the tube to be rolled is limited because, when the path is long enough, the mandrels, which heat up, become so hot that it is no longer possible to continue to advance. b) The mandrels should be changed after each tube, so that they graze and cool properly until they are used again.
This results not only in a downtime of a considerable duration, necessary for the operation of the mandrel change, but also the obligation to use a whole series of similar mandrels for one and the same dimension of tubes. . c) Owing, on the one hand, to the heating and cooling to which the mandrels are alternately subjected and, on the other hand, to the high temperature which they take during rolling, said mandrels undergo considerable wear and must be made of premium alloys, especially for small dimensions.
With the current process, in which the man- d = rim-x are changed after each tube and cool outside the rolling mill until they are used again, cooling most often takes place, first by still air, then by water.
Devices of all kinds have been proposed for mechanically cooling the chucks taking place outside the rolling mill and for changing the chucks as quickly as possible.
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The use of chucks drilled with a central hole is also known ,, but in any case, this hole has been used to introduce and circulate, in the mandrel, a coolant during rolling. Finally, the use of mandrel bars is also known, on which rolling mandrels are mounted and which are internally cooled during rolling, but no form of construction is yet known which provides the solution to the problem of the rolling mill. internal cooling, taking place during rolling, of the mandrel-traveling, itself, which is driven by a reciprocating movement at high speed and, at the same time, by a. intermittent rotational movement.
The invention provides the means of cooling in a continuous manner, that is to say, also during the rolling, the traveling mandrels internally, so that the temperature taken by the mandrel, even during the rolling tubes of great length, remains very low. This results in the following technical advantages: a) Longer tubes can be rolled than was previously possible, because from a technical point of view the length of the tubes to be rolled is no longer limited by heating of the balancing chucks, but exclusively by cooling the hollow sleeves.
Rolling longer tube lengths results in increased production and less drop in tube ends. b) Oven for rolling tubes of the same diameter
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interior, it is no longer necessary to change chucks. As a result, the downtime required for chuck change is eliminated and there is no longer any need to maintain a large supply of wandering chucks. For example, if twenty previously required mandrels are replaced with a single internally cooled mandrel, the number of mandrels in supply decreases by 95%. c) The wear of the mandrels is reduced, since, even during rolling, they only take a relatively low temperature.
As a result, it becomes unnecessary in many cases to use special premium alloys to manufacture them.
The drawing shows, by way of example, some embodiments of the invention. In the drawing: FIG. 1 is a longitudinal section of a re-battery device with a sliding chuck, said device comprising a special cavity intended to receive the refrigerant, FIG. 2 is also a longitudinal section of a re-battery device with a sliding chuck, in which the hydraulic brake serves, at the same time, as a cavity receiving the refrigerant, FIG. j is a longitudinal section on a larger scale of a hollow sliding mandrel, in which a flexible tube is inserted.
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connecting to the hollow re-battery piston, Fig.
4 also shows, in longitudinal section, another embodiment of a sliding mandrel comprising axial cavities serving for the circulation of the coolant, FIG. 5 is a cross section of the mandrel of FIG. 4 along line 4-4 of said figure.
According to fig. I, the re-battery device I comprises a special cavity 2, intended to receive a refrigerant. The length of this cavity is cicada to that of the maximum travel stroke, so that the holes' 7 drilled in the re-battery piston 4 are still in the refrigerant cavity and this refrigerant can still arrive. , through orifices 1 and the hole. of the re-battery piston 4, in the hollow baling mandrel 5. The rest of the refrigerant circulation can be seen in figs. 3 and 4 and will be described below. The cavity receives the refrigerant under pressure through telescopic tubes.
The refrigerant envisaged is, above all, water and the cavity 2 can be fitted with a wind box to avoid water hammer in the supply pipes.
According to fig. 2, the fluid chamber 6 of a hydraulic brake serves as a cavity for receiving the coolant, that is to say, the coolant is, at the same time, the brake fluid. Here again, the refrigerant arrives through ports 7 and
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the hole .5 of the re-battery piston in the hollow sliding chuck 5. The arrival of the liquid in the hydraulic brake is effected, in a known manner, by telescopic tubes 15. The re-battery piston terie is shown, in its extreme rear position, that is to say, at the beginning of its movement back to battery. When, during this movement, the re-battery piston approaches its extreme position before it enters the braking box 16 of the hydraulic brake.
In this position of the re-battery piston, which is indicated in dotted lines in the drawing, the cavity 8, which is located between the brake gearbox 16 and the re-battery piston 4, undergoes the action. pressure to the liquid, and the liquid, for example water, flows at high speed through the orifices 1 of the re-battery piston and through the hole 1 in the hollow sliding mandrel 5. The rest of the path of the liquid is visible in figs. 3 and 4 and will be described below.
In the device described above, the re-battery piston acts as a pump. To prevent q; i 'at the moment when the re-battery piston goes back, when the part is gripped by the traveling cylinders, the liquid is sucked back, it is possible to climb, for example, on the pipe flexible 10 of FIG. j a non-return valve 14.
But we can also mount in any place, a check valve or regulator.
It is also possible to construct the apparatus so
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that the liquid inlet orifices 7 do not open into the space 6 between the brake box 16 and the battery reset piston 4, thus making the braking action of the brake box independent of the refrigerant circuit. In this case, it suffices to lengthen the fluid chamber of the hydraulic brake by the length of the brake box and to apply the pressure in the entire chamber.
Fig. 3 shows on a larger scale a hollow sliding chuck 5 which operates with an apparatus according to FIGS. 1 or 2. A flexible pipe 10 enters the hole 9, drilled in the axis of the sliding chuck, which serves to introduce the refrigerant. The coolant, for example water, flows out of the re-battery piston 4 in the direction of the arrow, passing through the flexible pipe 10, then in the reverse direction through the hole 9 of the sliding mandrel to escape to the outside, for example, at the articulation of the mandrel.
Fig.4 shows another embodiment of a sliding chuck with axial cavities for the circulation of the refrigerant. In this case, the mandrel is formed of a core 11 pierced with a hole in its axis and, of a casing 12 and between the core and the casing are arranged axial cavities 13 serving for the circulation of the refrigerant. . As this sliding chuck resists better than the chuck of FIG. 3 to the pressure exerted by the rolling mill, because of its smaller holes, it is not necessary to mount a flexible pipe in it. The
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direction of refrigerant flow is also indicated by arrows.
Fig. 5 is a cross section of the mandrel of fig. 4 along line 4-4 of FIG. 4 and shows the junction between the hole in the core and the axial cavities 13 which are located between the core and the casing.
SUMMARY
The subject of the invention is:
1 - a process intended for the application of the so-called "pilgrim's step" tube rolling process characterized by the fact that the sliding mandrel is cooled internally in its operating position, that is to say, also while rolls out.
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