CA2214020C - Dispositif d'etirage automatique - Google Patents
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- B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
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Abstract
Le dispositif d'étirage (1) comprend un bloc d'étirage (7), un dispositif de traction (16), et est caractérisé en ce que: a) ledit dispositif de traction (16) comprend deux courroies motrices d entraînement; b) ledit dispositif d'étirage comprend un dispositif d'engagement automatique (19); c) ledit dispositif d'engagement automatique (19) comprend un moyen auxiliaire de traction (20) mû en puissance par ledit dispositif de traction (16). L'invention comprend une ligne d'étirage comprenant plusieurs dispositifs d'étirage.
Description
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DISPOSITIF D'ETIRAGE AUTOMATIQUE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le-.domaine de la mise en forme des matériaux par étirage ou tréfilage pour réduire, en une ou plusieurs passes d'étirage, les dimensions d'objets métalliques de grande longueur, typiquement des tubes.
ETAT DE LA TECHNIQUE w L'étirage de produits métalliques longs, des tubes en particulier, est typiquement réalisé à l'aide des moyens représentés sur la figure 1.
La figure 1 illustre schématiquement un dispositif standard d'étirage de type "ROTUBLOC" (R) et la mise en oeuvre de ce dispositif d'étirage par lots de 8 paniers de tubes par passe d'étirage:
* pour une passe d'étirage et donc une filière donnée, 8 paniers de tubes en couronnes, disposês sur un carrousel, défilent successivement devant le bloc d'étirage, où un panier plein alimente la filière en tube, tandis que le panier vide suivant reçoit le tube étirê.
* à chaque changement de filière, les 7 paniers de tubes défilent devant le bloc d'étirage - et cela, autant de fois qu'il y a de passes d'étirage, gênéralement de 5 à 10.
* à la fin de l'étirage, les paniers de tubes étirés sont déplacés vers un poste de trancannage où est effectuée la mise à longueur et le conditionnement des tubes étirés.
En outre, le brevet US 1,911,157 décrit un dispositif d'étirage comprenant, d'amont en aval, un dispositif de poussêe du fil ou de la barre dans une filière, une filière d'étirage et un dispositif de traction constitué de chaînes continues portant trois tétes d'agrippage, régulièrement . .~J:- ~ ~ ;~;~IOtm C
~~F1E~
DISPOSITIF D'ETIRAGE AUTOMATIQUE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le-.domaine de la mise en forme des matériaux par étirage ou tréfilage pour réduire, en une ou plusieurs passes d'étirage, les dimensions d'objets métalliques de grande longueur, typiquement des tubes.
ETAT DE LA TECHNIQUE w L'étirage de produits métalliques longs, des tubes en particulier, est typiquement réalisé à l'aide des moyens représentés sur la figure 1.
La figure 1 illustre schématiquement un dispositif standard d'étirage de type "ROTUBLOC" (R) et la mise en oeuvre de ce dispositif d'étirage par lots de 8 paniers de tubes par passe d'étirage:
* pour une passe d'étirage et donc une filière donnée, 8 paniers de tubes en couronnes, disposês sur un carrousel, défilent successivement devant le bloc d'étirage, où un panier plein alimente la filière en tube, tandis que le panier vide suivant reçoit le tube étirê.
* à chaque changement de filière, les 7 paniers de tubes défilent devant le bloc d'étirage - et cela, autant de fois qu'il y a de passes d'étirage, gênéralement de 5 à 10.
* à la fin de l'étirage, les paniers de tubes étirés sont déplacés vers un poste de trancannage où est effectuée la mise à longueur et le conditionnement des tubes étirés.
En outre, le brevet US 1,911,157 décrit un dispositif d'étirage comprenant, d'amont en aval, un dispositif de poussêe du fil ou de la barre dans une filière, une filière d'étirage et un dispositif de traction constitué de chaînes continues portant trois tétes d'agrippage, régulièrement . .~J:- ~ ~ ;~;~IOtm C
~~F1E~
2 réparties de manière à ce qu'une tête d'agrippage soit toujours active pour tirer ledit fil ou ladite barre.
PROBLEMES POSES
Les problèmes posés par le dispositif de l'état de la technique sont de trois ordres:
* d'une part, bien que les performances techniques intrinsèques de ce dispositif soient en elles-mêmes élevées puisque la vitesse instantanêe du tube sur un dispositif "ROTUBLOC" (R) peut atteindre 1000 m/min, sa productivité
globale est insuffisante dans la mesure où la vitesse efficace n'est que de l'ordre de 250 m/min, et cela pour une seule passe d'étirage.
* d'autre part, les dispositifs d'étirage "ROTUBLOC" (R) constituent des moyens d'étirage relativement onéreux.
* enfin, l'étirage par "ROTUBLOC" (R) implique, en fin d'étirage, un transfert des paniers de tubes étirés vers un poste séparé de trancannage.
La demanderesse a donc recherché et mis au point un dispositif permettant, simultanément:
* d'augmenter la productivité de l'étirage * de limiter les dépenses d'investissement, * d'intégrer l'étape de finition et de trancannage à celle d'étirage.
lW
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Selon l'invention, le dispositif d'étirage de produit métallique long, comprend un bloc d'étirage, un dispositif d'engagement dudit produit métallique long dans ledit bloc d'étirage, un dispositif de traction dudit produit métallique long étiré, et est caractérisé en ce que, a) ledit dispositif de traction comprend deux courroies - . . . ,_ .. _~_ .,:UL;; ;~,~
2a motrices rapprochées et tournant en sens inverse qui entraînent linéairement ledit produit métallique long étiré, b) ledit dispositif d'engagement, situé en aval dudit bloc d'étirage, comprend un dispositif d'engagement automatique de l'extrémité effilée dudit produit long étiré
depuis la sortie dudit bloc d'étirage jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction.
c) ledit dispositif d'engagement automatique comprend:
- un moyen auxiliaire de traction mû en puissance par ledit dispositif de traction, ledit moyen auxiliaire de traction de longueia.r limitée dont une extrémité est solidaire d'un moyen d'accrochage/décrochage automatique, ladite longueur étant telle que, lorsque ledit moyen d'accrochage est fixé à ladite extrëmité effilée dudit produit long sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre extrémité
avec ledit dispositif de traction, - des moyens de guidage dudit moyen auxiliaire, sur tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc d'êtirage à la sortie dudit dispositif de traction, et en sortie dudit dispositif de traction, et - des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen auxiliaire comprenant ledit dispositif de traction.
WO 96/30136 . PCT1FR96/00430
PROBLEMES POSES
Les problèmes posés par le dispositif de l'état de la technique sont de trois ordres:
* d'une part, bien que les performances techniques intrinsèques de ce dispositif soient en elles-mêmes élevées puisque la vitesse instantanêe du tube sur un dispositif "ROTUBLOC" (R) peut atteindre 1000 m/min, sa productivité
globale est insuffisante dans la mesure où la vitesse efficace n'est que de l'ordre de 250 m/min, et cela pour une seule passe d'étirage.
* d'autre part, les dispositifs d'étirage "ROTUBLOC" (R) constituent des moyens d'étirage relativement onéreux.
* enfin, l'étirage par "ROTUBLOC" (R) implique, en fin d'étirage, un transfert des paniers de tubes étirés vers un poste séparé de trancannage.
La demanderesse a donc recherché et mis au point un dispositif permettant, simultanément:
* d'augmenter la productivité de l'étirage * de limiter les dépenses d'investissement, * d'intégrer l'étape de finition et de trancannage à celle d'étirage.
lW
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Selon l'invention, le dispositif d'étirage de produit métallique long, comprend un bloc d'étirage, un dispositif d'engagement dudit produit métallique long dans ledit bloc d'étirage, un dispositif de traction dudit produit métallique long étiré, et est caractérisé en ce que, a) ledit dispositif de traction comprend deux courroies - . . . ,_ .. _~_ .,:UL;; ;~,~
2a motrices rapprochées et tournant en sens inverse qui entraînent linéairement ledit produit métallique long étiré, b) ledit dispositif d'engagement, situé en aval dudit bloc d'étirage, comprend un dispositif d'engagement automatique de l'extrémité effilée dudit produit long étiré
depuis la sortie dudit bloc d'étirage jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction.
c) ledit dispositif d'engagement automatique comprend:
- un moyen auxiliaire de traction mû en puissance par ledit dispositif de traction, ledit moyen auxiliaire de traction de longueia.r limitée dont une extrémité est solidaire d'un moyen d'accrochage/décrochage automatique, ladite longueur étant telle que, lorsque ledit moyen d'accrochage est fixé à ladite extrëmité effilée dudit produit long sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre extrémité
avec ledit dispositif de traction, - des moyens de guidage dudit moyen auxiliaire, sur tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc d'êtirage à la sortie dudit dispositif de traction, et en sortie dudit dispositif de traction, et - des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen auxiliaire comprenant ledit dispositif de traction.
WO 96/30136 . PCT1FR96/00430
3 L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures qui ne représentent qu'une modalité non limitative de l'invention.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 illustre l'état de la technique. Elle est une vue schématique de l'implantation au sol du dispositif d'étirage par "ROTUBLOC" (R): le système d'étirage par "ROTUBLOC"
comprend, comme représenté par le rectangle central de la figure l, une filière d'étirage (10) et un systëme de traction par cabestan (38). La mise en oeuvre de ce système implique la présence de deux paniers ( 6 ) : un panier de tubes en couronne pour alimenter la filière et un panier de réception du tube étiré, sous forme de couronne. Un carrousel permet de faire défiler les paniers devant la filière d'étirage (10).
La figure 2 représente une vue de dessus schématique de l' emplacement au sol des moyens d' ëtirage de la figure 1, et des moyens de trancannage (32) alimentés en paniers (6) de tubes étirés destinés à produire des tubes étirés mis à
longueur et conditionnés (35), les paniers vides (6) étant ensuite chargés d'ébauches de tubes (39) (venant des machines d'étirage amont) à étirer et dirigés vers les moyens d'étirage.
Les figures 3, 4, 5, 6 et 7 sont des vues en coupe, selon un plan vertical, du dispositif d'étirage automatique selon l'invention qui illustrent la phase d'engagement automatique du produit long (2) depuis la sortie de filière (10) du bloc d'étirage (7) jusqu'à la sortie (33) du moyen de traction (16) comprenant deux courroies ou chenilles de traction (17) qui définissent aine longueur de traction LT (18).
Le dispositif d'étirage automatique comprend, en ligne, un bloc d'étirage (7), un bloc de refroidissement (12), et un dispositif de traction (16).
Le bloc d'étirage (7) comprend une filière d'étirage (10) et éventuellement, un générateur d'encoche (37) - seulement WO 96/30136 . PCTIFR96100430
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 illustre l'état de la technique. Elle est une vue schématique de l'implantation au sol du dispositif d'étirage par "ROTUBLOC" (R): le système d'étirage par "ROTUBLOC"
comprend, comme représenté par le rectangle central de la figure l, une filière d'étirage (10) et un systëme de traction par cabestan (38). La mise en oeuvre de ce système implique la présence de deux paniers ( 6 ) : un panier de tubes en couronne pour alimenter la filière et un panier de réception du tube étiré, sous forme de couronne. Un carrousel permet de faire défiler les paniers devant la filière d'étirage (10).
La figure 2 représente une vue de dessus schématique de l' emplacement au sol des moyens d' ëtirage de la figure 1, et des moyens de trancannage (32) alimentés en paniers (6) de tubes étirés destinés à produire des tubes étirés mis à
longueur et conditionnés (35), les paniers vides (6) étant ensuite chargés d'ébauches de tubes (39) (venant des machines d'étirage amont) à étirer et dirigés vers les moyens d'étirage.
Les figures 3, 4, 5, 6 et 7 sont des vues en coupe, selon un plan vertical, du dispositif d'étirage automatique selon l'invention qui illustrent la phase d'engagement automatique du produit long (2) depuis la sortie de filière (10) du bloc d'étirage (7) jusqu'à la sortie (33) du moyen de traction (16) comprenant deux courroies ou chenilles de traction (17) qui définissent aine longueur de traction LT (18).
Le dispositif d'étirage automatique comprend, en ligne, un bloc d'étirage (7), un bloc de refroidissement (12), et un dispositif de traction (16).
Le bloc d'étirage (7) comprend une filière d'étirage (10) et éventuellement, un générateur d'encoche (37) - seulement WO 96/30136 . PCTIFR96100430
4 représenté à la figure 3 pour ne pas alourdir les figures.
Le bloc de refroidissement (12) comprend des rampes de lavage et refroidissement (13) et une boite d'essuyage (14).
Les figures correspondantes 3a, 4a, 5a, 6a et 7a complètent les précédentes. Ce sont des vues partielles dans un plan horizontal destinées â illustrer certains éléments du dispositif d'engagement automatique (19) (DEA en abrégé) selon l'invention, en particulier les moyens de guidage (24) du DEA
comprenant un moyen d'accrochage (21) solidaire de l'extrémité
d'un ruban d'acier (20) constituant ledit moyen auxiliaire de traction.
Les figures 3 et 3a représentent l'état initial du dispositif d'étirage automatique avant mise en route du DEA (19):
l'extrëmité (4a) de la pointe (4) dépasse de la sortie de filière d'étirage (7), et le DEA (19) n'est pas activé: le moyen d'accrochage (21) est maintenu légèrement à l'écart de la sortie (33) du dispositif de traction (16).
Les figures 4 et 4a représentent l'activation du DEA, c'est à
dire le déplacement du DEA (19) gràce au vérin (23) de manière à ce que le moyen d' accrochage ( 21 ) soit â la sortie ( 33 ) du dispositif de traction (16).
Les figures 5 et 5a représentent le déplacement du DEA par marche arrière du dispositif de traction (16): le moyen d'accrochage (21) traverse le dispositif de traction (16) et le bloc de refroidissement (12), en poussant la boîte d'essuyage (14) constituée de joints racleurs, guidée également par les moyens de guidage (24), contre la filière d'étirage (10), et accroche automatiquement l'.extrémité (4a).
Il y a des moyens de guidage (24) entre la sortie du bloc d'étirage (7) et l'entrée du dispositif de traction (16). I1 y a des moyens de guidage ( 24a ) à la sortie ( 33 ) du dispositif de traction (16), comme cela apparaft sur les figures 3a, 4a, 5a, 6a et 7a.
Sur la figure 5a, figure la longueur L de l'ensemble constitué
par le moyen auxiliaire de traction (20) et du moyen
Le bloc de refroidissement (12) comprend des rampes de lavage et refroidissement (13) et une boite d'essuyage (14).
Les figures correspondantes 3a, 4a, 5a, 6a et 7a complètent les précédentes. Ce sont des vues partielles dans un plan horizontal destinées â illustrer certains éléments du dispositif d'engagement automatique (19) (DEA en abrégé) selon l'invention, en particulier les moyens de guidage (24) du DEA
comprenant un moyen d'accrochage (21) solidaire de l'extrémité
d'un ruban d'acier (20) constituant ledit moyen auxiliaire de traction.
Les figures 3 et 3a représentent l'état initial du dispositif d'étirage automatique avant mise en route du DEA (19):
l'extrëmité (4a) de la pointe (4) dépasse de la sortie de filière d'étirage (7), et le DEA (19) n'est pas activé: le moyen d'accrochage (21) est maintenu légèrement à l'écart de la sortie (33) du dispositif de traction (16).
Les figures 4 et 4a représentent l'activation du DEA, c'est à
dire le déplacement du DEA (19) gràce au vérin (23) de manière à ce que le moyen d' accrochage ( 21 ) soit â la sortie ( 33 ) du dispositif de traction (16).
Les figures 5 et 5a représentent le déplacement du DEA par marche arrière du dispositif de traction (16): le moyen d'accrochage (21) traverse le dispositif de traction (16) et le bloc de refroidissement (12), en poussant la boîte d'essuyage (14) constituée de joints racleurs, guidée également par les moyens de guidage (24), contre la filière d'étirage (10), et accroche automatiquement l'.extrémité (4a).
Il y a des moyens de guidage (24) entre la sortie du bloc d'étirage (7) et l'entrée du dispositif de traction (16). I1 y a des moyens de guidage ( 24a ) à la sortie ( 33 ) du dispositif de traction (16), comme cela apparaft sur les figures 3a, 4a, 5a, 6a et 7a.
Sur la figure 5a, figure la longueur L de l'ensemble constitué
par le moyen auxiliaire de traction (20) et du moyen
5 d'accrochage (21), longueur qui correspond à la distance entre la sortie du bloc d' êtirage ( 7 ) et l' entrëe du dispositif du bloc de traction (16), augmentée de la longueur de bande nêcessaire à l'entraînement du moyen auxiliaire de traction (20) par le dispositif de traction (16) - soit environ 9 m en tout pour un dispositif de traction (16) de type "caterpillar"
apte â exercer une force de 2 tonnes ( 20.000 N) par exemple.
En fait cette longueur dépend de la longueur de la boîte de refroidissement et de la puissance du "caterpillar" qui se traduit par la longueur de contact (ou encore longueur en prise) dans le "caterpillar".
En position avant maximale, la bande d'acier vient jusqu'en bas de la courbe qui mêne à la position de rangement.
La figure 6 et 6a illustre l' étape suivante où le dispositif de traction (16) est remis en marche avant: le produit étiré
(2a) est tiré à travers la filiére puis traverse le bloc de refroidissement (12) et entraine la boite d'essuyage (14) jusqu'au bloc de refroidissement, tandis que le moyen auxilliaire de traction (20) revient dans la position qu'il avait aux figures 4 et 4a, le moyen d'accrochage (21) se trouvant alors en sortie (33) du dispositif de traction (16), alors que l'autre extrémité du moyen auxiliaire de traction (20) s'accroche au vërin (23) grâce aux moyens de guidage (24a).
La figure 7 et 7a illustre la désactivation du DEA par action du verin (23): le moyen d'accrochage (21) est écarté de la sortie (33) pour permettre le libre passage du produit étiré
(2a), le moyen auxiliaire de traction (20) retrouvant une position de garage dêjà représentëe à la figure 3.
La figure 7b est une coupe transversale montrant la forme des
apte â exercer une force de 2 tonnes ( 20.000 N) par exemple.
En fait cette longueur dépend de la longueur de la boîte de refroidissement et de la puissance du "caterpillar" qui se traduit par la longueur de contact (ou encore longueur en prise) dans le "caterpillar".
En position avant maximale, la bande d'acier vient jusqu'en bas de la courbe qui mêne à la position de rangement.
La figure 6 et 6a illustre l' étape suivante où le dispositif de traction (16) est remis en marche avant: le produit étiré
(2a) est tiré à travers la filiére puis traverse le bloc de refroidissement (12) et entraine la boite d'essuyage (14) jusqu'au bloc de refroidissement, tandis que le moyen auxilliaire de traction (20) revient dans la position qu'il avait aux figures 4 et 4a, le moyen d'accrochage (21) se trouvant alors en sortie (33) du dispositif de traction (16), alors que l'autre extrémité du moyen auxiliaire de traction (20) s'accroche au vërin (23) grâce aux moyens de guidage (24a).
La figure 7 et 7a illustre la désactivation du DEA par action du verin (23): le moyen d'accrochage (21) est écarté de la sortie (33) pour permettre le libre passage du produit étiré
(2a), le moyen auxiliaire de traction (20) retrouvant une position de garage dêjà représentëe à la figure 3.
La figure 7b est une coupe transversale montrant la forme des
6 PCTIFR96/00430 rails de guidage (deux rails en "U").
Les figures 8, 8a et 8b sont relatives au dispositif d'engagement automatique (19).
La figure 8 est une vue de dessus montrant le moyen d'accrochage (21) fixé à une extrémité du ruban d'acier (20).
Le moyen d'accrochage porte 4 cames (22) se faisant face deux à deux, comme représentë grâce à des ressorts de faible force de rappel ( < 1 daN ) et présente un canal de guidage ( 40 ) . Le moyen d'accrochage (21) porte aussi des tétons de guidage (36) dans les rails de guidage (24).
La figure 8a est une vue de côté du moyen d' accrochage ( 2I ) .
La partie supérieure est occupée par les cames (non représentées), et la partie droite assure la fixation du ruban d'acier de faible épaisseur (20) au moyen d'accrochage (21).
On a représenté en pointillés la rampe de sortie (41) du canal de guidage (40).
La figure 8b est une vue de dessus d' une paire de cames ( 22 ) dont la surface active est munie de dents ( 22a ) orientées de manière à ce que la pointe (4) du produit long à tirer ne risque pas de déraper et de se désolidariser du moyen d'accrochage quand celui-ci exerce une traction sur ladite pointe.
La figure 9 est un schëma du système de synchronisation ( 27 ) situë entre deux blocs d'étirage (7,7a,7b) successifs comprenant un plateau (27b) supportant une boucle (28) de produit long ëtiré (2a,2b,2c) dont le diamètre est mesuré par un capteur (27a), un moteur d'accélération (29) ou "pinch-roll" en sortie de boucle (28).
Ce plateau (27b) présente une bordure (40) en "U" renversé qui permet le guidage du produit. long étiré.
La figure 10 représente en coupe longitudinale la pointe (4)
Les figures 8, 8a et 8b sont relatives au dispositif d'engagement automatique (19).
La figure 8 est une vue de dessus montrant le moyen d'accrochage (21) fixé à une extrémité du ruban d'acier (20).
Le moyen d'accrochage porte 4 cames (22) se faisant face deux à deux, comme représentë grâce à des ressorts de faible force de rappel ( < 1 daN ) et présente un canal de guidage ( 40 ) . Le moyen d'accrochage (21) porte aussi des tétons de guidage (36) dans les rails de guidage (24).
La figure 8a est une vue de côté du moyen d' accrochage ( 2I ) .
La partie supérieure est occupée par les cames (non représentées), et la partie droite assure la fixation du ruban d'acier de faible épaisseur (20) au moyen d'accrochage (21).
On a représenté en pointillés la rampe de sortie (41) du canal de guidage (40).
La figure 8b est une vue de dessus d' une paire de cames ( 22 ) dont la surface active est munie de dents ( 22a ) orientées de manière à ce que la pointe (4) du produit long à tirer ne risque pas de déraper et de se désolidariser du moyen d'accrochage quand celui-ci exerce une traction sur ladite pointe.
La figure 9 est un schëma du système de synchronisation ( 27 ) situë entre deux blocs d'étirage (7,7a,7b) successifs comprenant un plateau (27b) supportant une boucle (28) de produit long ëtiré (2a,2b,2c) dont le diamètre est mesuré par un capteur (27a), un moteur d'accélération (29) ou "pinch-roll" en sortie de boucle (28).
Ce plateau (27b) présente une bordure (40) en "U" renversé qui permet le guidage du produit. long étiré.
La figure 10 représente en coupe longitudinale la pointe (4)
7 d'un tube à étirer en 3 passes d'étirage. Elle contient 3 mandrins (11, lla, llb).Des encoches (30) et un/ou plusieurs bouchons (34) peuvent âtre utilisées pour maintenir les mandrins dans un espace limité, et éventuellement les lubrifiants des mandrins d'étirage.
La figure 11 représente une ligne d'étirage (31) comprenant en série:
* un ensemble de dévidage (5) avec 8 paniers (6) contenant les produits Longs (2) à étirer, * un premier dispositif d'étirage (1) avec un bloc d'étirage (7), un bloc de refroidissement (12), un dispositif de traction (16) et un dispositif d'engagement automatique (19) non représenté sur la figure, formant le produit long étiré
(2a), * un système de régulation (27), * un deuxième dispositif d'étirage (la) analogue au premier, formant le produit long étiré (2b), * un deuxième système de régulation (27a), * un troisième dispositif d'étirage (lb) analogue aux précédents, formant le produit long étiré (2c), * un poste de trancannage ( 32 ) pour la mise à longueur et le conditionnement final (35) des demi-produits étirés obtenus.
Selon le cas, ce poste ~ de trancannage peut être remplacé par un dispositif d'enroulement et de réception en panier en vue d'autres opérations de transformation (recuit, étirage, rainurage, gainage, etc...) DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les moyens génériques de l'invention peuvent prendre plusieurs formes concrètes.
Selon un dispositif possible, le dispositif d'engagement automatique (19) comprend:
a) un moyen auxiliaire de traction (20) de longueur limitée dont une extrémitë est solidaire d'un moyen d'accrochage /
La figure 11 représente une ligne d'étirage (31) comprenant en série:
* un ensemble de dévidage (5) avec 8 paniers (6) contenant les produits Longs (2) à étirer, * un premier dispositif d'étirage (1) avec un bloc d'étirage (7), un bloc de refroidissement (12), un dispositif de traction (16) et un dispositif d'engagement automatique (19) non représenté sur la figure, formant le produit long étiré
(2a), * un système de régulation (27), * un deuxième dispositif d'étirage (la) analogue au premier, formant le produit long étiré (2b), * un deuxième système de régulation (27a), * un troisième dispositif d'étirage (lb) analogue aux précédents, formant le produit long étiré (2c), * un poste de trancannage ( 32 ) pour la mise à longueur et le conditionnement final (35) des demi-produits étirés obtenus.
Selon le cas, ce poste ~ de trancannage peut être remplacé par un dispositif d'enroulement et de réception en panier en vue d'autres opérations de transformation (recuit, étirage, rainurage, gainage, etc...) DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les moyens génériques de l'invention peuvent prendre plusieurs formes concrètes.
Selon un dispositif possible, le dispositif d'engagement automatique (19) comprend:
a) un moyen auxiliaire de traction (20) de longueur limitée dont une extrémitë est solidaire d'un moyen d'accrochage /
8 dêcrochage automatique (21), ladite longueur étant telle que, lorsque ledit moyen d'accrochage est fixé à ladite extrémité
effilée dudit produit long (2) sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre extrêmité avec ledit dispositif de traction. Il peut aussi traverser sur toute sa longueur ledit dispositif de traction (16) et son autre extrémité se trouver au-delà dudit dispositif de traction (16).
b) des moyens de guidage (24) dudit moyen auxiliaire (20), sur tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc d'étirage (7) à la sortie dudit dispositif de traction (16), et en sortie dudit dispositif de traction (16), c) des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen auxiliaire (20) comprenant ledit dispositif de traction (16).
Ces moyens de déplacement avant et arrière peuvent comprendre en outre un moyen secondaire ( 23 ) pour dêplacer et mettre en prise ou désolidariser ledit moyen d'accrochage (21) avec ledit dispositif de traction (20) en sortie de celui-ci.
Les figures 3 â 7 et 3a â 7a illustrent de manière détaillée le dispositif d'étirage automatique selon l'invention, dispositif qui comprend, d'une part en ligne, des moyens d'étirage: bloc d'êtirage (7), bloc de refroidissement (13) et dispositif de traction (16), et d'autre part, un dispositif d'engagement automatique (19) intégrë à ces moyens d'étirage.
Comme cela a été clairement montré, l'invention permet non seulement de réaliser un engagement automatique du tube à
êtirer dans une filière, mais surtout de réaliser un engagement du tube jusqu'en sortie (33) du dispositif de traction (16). I1 s'agit là d'un élément essentiel de l'invention: en effet, l'invention vise non seulement à
rêsoudre les problèmes déjà exposés, mais aussi â fabriquer des produits longs êtirés, des tubes principalement mais non exclusivement, présentant un excellent état de surface - ce qui exclut de nombreux dispositifs de traction qui blessent et marquent en surface le produit long à étirer.
Suite à ses essais, la demanderesse en est arrivée à la
effilée dudit produit long (2) sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre extrêmité avec ledit dispositif de traction. Il peut aussi traverser sur toute sa longueur ledit dispositif de traction (16) et son autre extrémité se trouver au-delà dudit dispositif de traction (16).
b) des moyens de guidage (24) dudit moyen auxiliaire (20), sur tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc d'étirage (7) à la sortie dudit dispositif de traction (16), et en sortie dudit dispositif de traction (16), c) des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen auxiliaire (20) comprenant ledit dispositif de traction (16).
Ces moyens de déplacement avant et arrière peuvent comprendre en outre un moyen secondaire ( 23 ) pour dêplacer et mettre en prise ou désolidariser ledit moyen d'accrochage (21) avec ledit dispositif de traction (20) en sortie de celui-ci.
Les figures 3 â 7 et 3a â 7a illustrent de manière détaillée le dispositif d'étirage automatique selon l'invention, dispositif qui comprend, d'une part en ligne, des moyens d'étirage: bloc d'êtirage (7), bloc de refroidissement (13) et dispositif de traction (16), et d'autre part, un dispositif d'engagement automatique (19) intégrë à ces moyens d'étirage.
Comme cela a été clairement montré, l'invention permet non seulement de réaliser un engagement automatique du tube à
êtirer dans une filière, mais surtout de réaliser un engagement du tube jusqu'en sortie (33) du dispositif de traction (16). I1 s'agit là d'un élément essentiel de l'invention: en effet, l'invention vise non seulement à
rêsoudre les problèmes déjà exposés, mais aussi â fabriquer des produits longs êtirés, des tubes principalement mais non exclusivement, présentant un excellent état de surface - ce qui exclut de nombreux dispositifs de traction qui blessent et marquent en surface le produit long à étirer.
Suite à ses essais, la demanderesse en est arrivée à la
9 conclusion que l'ensemble des problèmes posês, tant d'ordre économique que de qualité, ne pouvaient être résolus qu'à
condition de coupler un dispositif de traction basé sur l'emploi de courroies motrices rapprochées qui enserrent ledit produit long étiré sur une longueur suffisante pour exercer l'effort de traction et l'entraîner par simple pression des courroies motrices sans le blesser, ce qui nécessitait donc un dispositif d'engagement automatique permettant justement l'engagement du produit long à étirer jusqu'en sortie (33) du dispositif de traction (16).
Le dispositif d'engagement automatique (19) selon l'invention comprend en outre diffêrents moyens particuliers de mise en oeuvre.
Ainsi, ledit moyen auxiliaire de traction (20) est choisi de manière â présenter, en dëplacement avant, une résistance à la traction suffisante pour pouvoir tirer ledit produit long (2a) depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7), au travers dudit bloc de refroidissement (12), jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction (16), et à présenter, en déplacement arrière, une résistance à la compression suffisante pour que, grâce auxdits moyens de guidage (24), ledit moyen d'accrochage/décrochage automatique (21) puisse étre déplacé
jusqu'â la sortie dudit bloc d'étirage (7).
De préférence, ledit moyen auxiliaire de traction (20) est un ruban d'acier dont le positionnement latéral est assuré par des rails qui constituent lesdits moyens de guidage (24).
Mais ce ruban d'acier peut étre remplacé par tout autre dispositif de transmission du mouvement et de l'effort, par exemple un Gable inséré dans de petits manchons cylindriques, ou encore par exemple un ruban sous forme de portions de barres articulées, ou d'une chaîne formée de maillons articulés.
Lorsque le moyen auxiliaire de traction (20) n'est pas activé, il doit étre positionné, en sortie dudit dispositif de traction (16), grâce à un moyen de guidage (24a) et de garage dudit moyen auxiliaire de traction (20) et dudit moyen d'accrochage (21).
Pour activer ou désactiver le dispositif d'engagement automatique (19), c'est â dire pour prêsenter, ou pour écarter, le moyen d'accrochage face â la, sortie (33) du dispositif de traction (16), ledit moyen secondaire (23) peut
condition de coupler un dispositif de traction basé sur l'emploi de courroies motrices rapprochées qui enserrent ledit produit long étiré sur une longueur suffisante pour exercer l'effort de traction et l'entraîner par simple pression des courroies motrices sans le blesser, ce qui nécessitait donc un dispositif d'engagement automatique permettant justement l'engagement du produit long à étirer jusqu'en sortie (33) du dispositif de traction (16).
Le dispositif d'engagement automatique (19) selon l'invention comprend en outre diffêrents moyens particuliers de mise en oeuvre.
Ainsi, ledit moyen auxiliaire de traction (20) est choisi de manière â présenter, en dëplacement avant, une résistance à la traction suffisante pour pouvoir tirer ledit produit long (2a) depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7), au travers dudit bloc de refroidissement (12), jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction (16), et à présenter, en déplacement arrière, une résistance à la compression suffisante pour que, grâce auxdits moyens de guidage (24), ledit moyen d'accrochage/décrochage automatique (21) puisse étre déplacé
jusqu'â la sortie dudit bloc d'étirage (7).
De préférence, ledit moyen auxiliaire de traction (20) est un ruban d'acier dont le positionnement latéral est assuré par des rails qui constituent lesdits moyens de guidage (24).
Mais ce ruban d'acier peut étre remplacé par tout autre dispositif de transmission du mouvement et de l'effort, par exemple un Gable inséré dans de petits manchons cylindriques, ou encore par exemple un ruban sous forme de portions de barres articulées, ou d'une chaîne formée de maillons articulés.
Lorsque le moyen auxiliaire de traction (20) n'est pas activé, il doit étre positionné, en sortie dudit dispositif de traction (16), grâce à un moyen de guidage (24a) et de garage dudit moyen auxiliaire de traction (20) et dudit moyen d'accrochage (21).
Pour activer ou désactiver le dispositif d'engagement automatique (19), c'est â dire pour prêsenter, ou pour écarter, le moyen d'accrochage face â la, sortie (33) du dispositif de traction (16), ledit moyen secondaire (23) peut
10 être un vérin (23) comme représenté sur les figures 3 à 7, ou un axe moteur d'entrainement ou tout autre moyen équivalent.
Selon l'invention, ledit moyen d'accrochage / décrochage automatique (21) est constitué par deux cames (22) à dents orientées permettant un agrippage de ladite extrémitë dudit produit long (2) effilée dès que et tant que le moyen d'accrochage / décrochage automatique (21) exerce une traction sur ladite extrémité en déplacement avant. Voir figure 8.
De préférence, comme illustré à la figure 8b, lesdites cames (22) ont un profil en forme de spirale logarithmique de manière à exercer une pression sur la pointe proportionnelle à
la traction et ce pour des fabrications de tubes dont les diamétres peuvent varier dans une gamme assez étendue.
Le dispositif d'étirage selon l'invention peut comprendre un bloc de-refroidissement (12) auquel est associé une boite d'essuyage (14).
Cette boite d'essuyage (14) dont l'orifice central est adapté
au produit étiré (2a), est translatable grâce auxdits moyens de guidage (24) et par la poussée dudit moyen d'accrochage (21) jusqu'à la sortie dudit bloc d'étirage (7).
Un bloc de refroidissement (12) n'est pas en soi nécessaire pour mettre en oeuvre l'invention, mais, compte tenu de la nécessité d'exercer une traction sur le produit métallique long étiré sans le blesser, il est prêfërable d'utiliser, pour
Selon l'invention, ledit moyen d'accrochage / décrochage automatique (21) est constitué par deux cames (22) à dents orientées permettant un agrippage de ladite extrémitë dudit produit long (2) effilée dès que et tant que le moyen d'accrochage / décrochage automatique (21) exerce une traction sur ladite extrémité en déplacement avant. Voir figure 8.
De préférence, comme illustré à la figure 8b, lesdites cames (22) ont un profil en forme de spirale logarithmique de manière à exercer une pression sur la pointe proportionnelle à
la traction et ce pour des fabrications de tubes dont les diamétres peuvent varier dans une gamme assez étendue.
Le dispositif d'étirage selon l'invention peut comprendre un bloc de-refroidissement (12) auquel est associé une boite d'essuyage (14).
Cette boite d'essuyage (14) dont l'orifice central est adapté
au produit étiré (2a), est translatable grâce auxdits moyens de guidage (24) et par la poussée dudit moyen d'accrochage (21) jusqu'à la sortie dudit bloc d'étirage (7).
Un bloc de refroidissement (12) n'est pas en soi nécessaire pour mettre en oeuvre l'invention, mais, compte tenu de la nécessité d'exercer une traction sur le produit métallique long étiré sans le blesser, il est prêfërable d'utiliser, pour
11 les courroies motrices du dispositif de traction (16) des matériaux peu abrasifs, en particulier des matériaux plastiques ou des élastomères qui peuvent être de stabilité
thermique limitêe. Dans ce cas, il est important de refroidir, typiquement par aspersion d'eau froide, le produit métallique long étirê, et de l'essuyer avant qu'il ne s'engage entre lesdites courroies motrices rapprochées.
Selon l'invention, ledit dispositif de traction (16) est un dispositif à courroies ou chenilles (17), qui peut exercer un effort de traction sur une longueur suffisante LT (18), typiquement de 1 à 3 m selon les efforts de traction requis et les forces de frottement entre le produit long étiré et -lesdites courroies, sans blesser les produits longs étirés.
Les courroies motrices sont par exemple constituées par des bandes en matériau élastomère ou en caoutchouc maintenues l'une contre l'autre par des rouleaux presseurs et/ou moteurs.
Les courroies motrices (17) pourraient être aussi remplacées par une succession de paires de rouleaux qui auraient une fonction équivalente, l'essentiel étant que la longueur de traction LT (18) entre les courroies motrices et ledit produit long étiré soit suffisante pour exercer l'effort de traction nécessaire â l'étirage, sans pour autant blesser la surface du produit long étiré.
Comme cela a étë représenté sur la figure 3, le dispositif selon l'invention peut comprendre, dans le cas d'étirage de tubes,~en sortie de bloc d'étirage (7), un moyen (37) pour former une encoche (30) pour diminuer le diamètre intérieur dudit tube et, lors du démarrage, faciliter la mise en place du mandrin adapté à chaque filière.
Le moyen (37) représenté sur la figure 3, cbrrespond à deux cames dont la mise en rotation conduit â la formation d'une encoche (30), du type de celles représentées à la figure 10.
En effet, l'étirage de tubes implique la présence d'un mandrin (11) à l'intérieur du tube qui doit, durant l'étirage du tube,
thermique limitêe. Dans ce cas, il est important de refroidir, typiquement par aspersion d'eau froide, le produit métallique long étirê, et de l'essuyer avant qu'il ne s'engage entre lesdites courroies motrices rapprochées.
Selon l'invention, ledit dispositif de traction (16) est un dispositif à courroies ou chenilles (17), qui peut exercer un effort de traction sur une longueur suffisante LT (18), typiquement de 1 à 3 m selon les efforts de traction requis et les forces de frottement entre le produit long étiré et -lesdites courroies, sans blesser les produits longs étirés.
Les courroies motrices sont par exemple constituées par des bandes en matériau élastomère ou en caoutchouc maintenues l'une contre l'autre par des rouleaux presseurs et/ou moteurs.
Les courroies motrices (17) pourraient être aussi remplacées par une succession de paires de rouleaux qui auraient une fonction équivalente, l'essentiel étant que la longueur de traction LT (18) entre les courroies motrices et ledit produit long étiré soit suffisante pour exercer l'effort de traction nécessaire â l'étirage, sans pour autant blesser la surface du produit long étiré.
Comme cela a étë représenté sur la figure 3, le dispositif selon l'invention peut comprendre, dans le cas d'étirage de tubes,~en sortie de bloc d'étirage (7), un moyen (37) pour former une encoche (30) pour diminuer le diamètre intérieur dudit tube et, lors du démarrage, faciliter la mise en place du mandrin adapté à chaque filière.
Le moyen (37) représenté sur la figure 3, cbrrespond à deux cames dont la mise en rotation conduit â la formation d'une encoche (30), du type de celles représentées à la figure 10.
En effet, l'étirage de tubes implique la présence d'un mandrin (11) à l'intérieur du tube qui doit, durant l'étirage du tube,
12 être pris dans la filière d'étirage. L'encoche (30) a pour objet de permettre l'engagement, dans la filière (10), de la partie de plus petit diamètre du mandrin (11). En l'absence d'encoche (30), il y aurait un risque de voir le mandrin glisser. Cette encoche n'est réalisée au niveau de la pointe (4) du tube à étirer que dans la mesure où il s'agit d'une passe d'étirage intermédiaire, puisque l'encoche réalisée lors de l'engagement de la pointe du tube est destinée à permettre l'engagement du mandrin dans la passe d'étirage suivante, comme cela sera expliqué par la suite.
Le dispositif d'étirage selon l'invention comprend des moyens pour automatiser la mise en oeuvre séquentielle des différents mouvements permettant la mise en oeuvre desdits moyens d'engagement automatique:
a) mise en marche arrière dudit moyen secondaire (23) de manière à présenter ledit moyen d'accrochage (21) en sortie de dispositif de traction (16), b) et arrêt dudit moyen secondaire dès mise en marche arrière dudit dispositif de traction (16), c) mise en marche arrière du dispositif de traction (16) jusqu'à ce que ledit moyen d'accrochage (21) ait agrippê
ladite extrémité dudit produit long (2) effilée, d) mise en marche avant du dispositif de traction (16), et êventuellement réalisation automatique, grâce à un générateur d'encoche (37), d'une encoche (30) après déplacement de ladite extrémïtë sur une longueur donnée prëdéterminée, e) et, lorsque ledit moyen d'accrochage (21) arrive en sortie dudit dispositif de traction (16), mise en marche avant temporaire dudit moyen secondaire (23) pour écarter ledit moyen d'accrochage (21) de la sortie dudit dispositif de traction (16).
Les moyens d'automatisation utilisés sont connus en eux-mêmes et peuvent être éventuellement complëtés par tout type capteur, typiquement capteur de présence de produit long,
Le dispositif d'étirage selon l'invention comprend des moyens pour automatiser la mise en oeuvre séquentielle des différents mouvements permettant la mise en oeuvre desdits moyens d'engagement automatique:
a) mise en marche arrière dudit moyen secondaire (23) de manière à présenter ledit moyen d'accrochage (21) en sortie de dispositif de traction (16), b) et arrêt dudit moyen secondaire dès mise en marche arrière dudit dispositif de traction (16), c) mise en marche arrière du dispositif de traction (16) jusqu'à ce que ledit moyen d'accrochage (21) ait agrippê
ladite extrémité dudit produit long (2) effilée, d) mise en marche avant du dispositif de traction (16), et êventuellement réalisation automatique, grâce à un générateur d'encoche (37), d'une encoche (30) après déplacement de ladite extrémïtë sur une longueur donnée prëdéterminée, e) et, lorsque ledit moyen d'accrochage (21) arrive en sortie dudit dispositif de traction (16), mise en marche avant temporaire dudit moyen secondaire (23) pour écarter ledit moyen d'accrochage (21) de la sortie dudit dispositif de traction (16).
Les moyens d'automatisation utilisés sont connus en eux-mêmes et peuvent être éventuellement complëtés par tout type capteur, typiquement capteur de présence de produit long,
13 capteur de vitesse, capteur de température, permettant une mise en oeuvre fiable du dispositif d'étirage selon l'invention.
L'invention a également comme objet une ligne d'étirage (31) comprenant en série autant de dispositifs d'étirage tels que celui déjâ décrit que de passes d'étirage souhaitées. Cette ligne comprend, entre deux dispositifs d'étirage successifs, un dispositif de régulation (27) permettant le guidage dudit produit long étiré (2a) vers l'entrée du bloc d'étirage suivant (7a), vers un poste de trancannage ou vers tout autre poste de traitement du tube étirë.
Selon une modalité illustrée à la figure 9, ledit dispositif de régulation (27) permet la formation d'une boucle (28) dudit produit long étirê, et comprend des moyens de dëplacement (29), typiquement des rouleaux moteurs entre lesquels passe le produit long étirë en fin de boucle, et un capteur de position de la boucle (27a). Bien que la figure 9 reprêsente le produit long étiré entrant et sortant de ladite boucle comme étant colinéaires, le dispositif de régulation (27) à boucle permet en fait d'orienter, en sortie de boucle, le produit long étiré
dans la direction souhaitée, comme clairement montré à la figure 11.
L'invention permet donc de mettre en série plusieurs dispositifs d'étirage selon l'invention, typiquement de 3 à 5, ordonnês_par diamètre de filière dêcroissant et de constituer une ligne d'êtirage (31) selon l'invention, comme représenté à
la figure 11.
Un système de synchronisation de ces dispositifs est nécessaire, notamment parce que la vitesse linêaire des produits longs étirés augmente en sortie de chaque filière. Ce système de synchronisation permet de réaliser un enchaînement de passes d'étirage avec des allongements différents (par exemple 160$ d'étirage en première passe, 130$ en seconde passe, etc...), contrairement aux systèmes d'êtirage de l'art
L'invention a également comme objet une ligne d'étirage (31) comprenant en série autant de dispositifs d'étirage tels que celui déjâ décrit que de passes d'étirage souhaitées. Cette ligne comprend, entre deux dispositifs d'étirage successifs, un dispositif de régulation (27) permettant le guidage dudit produit long étiré (2a) vers l'entrée du bloc d'étirage suivant (7a), vers un poste de trancannage ou vers tout autre poste de traitement du tube étirë.
Selon une modalité illustrée à la figure 9, ledit dispositif de régulation (27) permet la formation d'une boucle (28) dudit produit long étirê, et comprend des moyens de dëplacement (29), typiquement des rouleaux moteurs entre lesquels passe le produit long étirë en fin de boucle, et un capteur de position de la boucle (27a). Bien que la figure 9 reprêsente le produit long étiré entrant et sortant de ladite boucle comme étant colinéaires, le dispositif de régulation (27) à boucle permet en fait d'orienter, en sortie de boucle, le produit long étiré
dans la direction souhaitée, comme clairement montré à la figure 11.
L'invention permet donc de mettre en série plusieurs dispositifs d'étirage selon l'invention, typiquement de 3 à 5, ordonnês_par diamètre de filière dêcroissant et de constituer une ligne d'êtirage (31) selon l'invention, comme représenté à
la figure 11.
Un système de synchronisation de ces dispositifs est nécessaire, notamment parce que la vitesse linêaire des produits longs étirés augmente en sortie de chaque filière. Ce système de synchronisation permet de réaliser un enchaînement de passes d'étirage avec des allongements différents (par exemple 160$ d'étirage en première passe, 130$ en seconde passe, etc...), contrairement aux systèmes d'êtirage de l'art
14 antérieur qui ne sont conçus que pour une gamme d'étirage donnée.
La ligne d'étirage (31) comprend donc gênéralement des moyens de contrôle de la position et de la vïtesse dudit produit long (2, 2a, 2b...), des moyens de contrôle du diamètre de chaque boucle de rêgulation (28), des moyens de synchronisation des différentes vitesses linéaires desdits produits longs étirés en sortie de chaque bloc d'étirage en jouant sur la vitesse imposée aux dispositifs de traction (16) et/ou aux moyens de déplacement (29), de maniére à ce qu'il n'y ait ni accumulation ni tension excessive desdits produits longs étirés entre deux blocs d'étirage successifs (7,7a).
L'invention peut être utilisée pour l'étirage de produits en couronnes, tels que tubes, fils ou barres.
L'invention peut aussi être utilisée pour l'êtirage de produits métalliques droits, tels que barres et tubes.
EXEMPLE DE REALISATION
On a réalisé une ligne d'ëtirage (31) complète telle que représentée à la figure 11.
Cette ligne (31) comprend 3 dispositifs d'étirage (l, la, lb) suivis d'un poste de trancannage (32) qui délivre des couronnes de tubes conditionnées (35) prétes â être commercialisées .
Elle a permis de passer, en 3 passes d'étirage, de passer d'un diamêtre de tube de 18 mm à un diamêtre de 9;52 mm.
Cette ligne est alimentée par des paniers (6) de tubes à
étirer.
Chaque dispositif d'étirage (l,la,lb) comprend en série un bloc d'ëtirage (7,7a,7b), un bloc de refroidissement (12,12a,12b) et un dispositif de traction (16,16a,16b) à
chenille équipé de courroies (17) typiquement en caoutchouc.
Entre deux dispositifs d'étirage (1 et la, la et lb) un dispositif de régulation (27,27x) à boucle permet notamment 5 d'orienter le tube étiré dans la direction souhaitée, et d'assurer la flexibilité nëcessaire entre deux dispositifs d'étirage successifs, pour qu'il n'y ait localement ni accumulation, ni manque de tube étiré.
La ligne (31) comprend des moyens de guidage du tube étiré qui 10 est tout au long de la ligne et en permanence sous contrôle de position - sauf au niveau de la boucle ( 28 ) du dispositif de régulation (27), destinée à amortir les a-coups.
Le système de pilotage automatique et de synchronisation de la ligne, connu en soi, n'a pas été représenté sur la figure 11.
Le fonctionnement de cette ligne d'étirage peut être décrit de la maniëre suivante:
* pour chaque panier de couronne de tube à étirer, l'opérateur doit réaliser, à l'aide d'un dispositif prévu à cet effet, une pointe comme représenté à la figure 10, en ayant placé au préalable 3 mandrins (ll,lla,llb) adaptés aux 3 filières d'étirage (lO,lOa,lOb) non représentées. I1 doit réaliser une encoche (30).
* il présente manuellement l'extrémité (4a) de la pointe (4) du tube dans la première filiére (7).
* il suffit ensuite qu'il mette en route la ligne selon l'invention pour que s'enchainent automatiquement toutes les opêrations jusqu'au poste de trancannage.
Généralement, la préparation de la pointe peut être réalisée en temps masque, de sorte que, globalement, dâns cet exemple-là, la productivité moyenne pour réaliser simultanément les 3 derniéres passes d'étirage et le trancannage se situe entre 150 et 250 m/min (vitesse efficace), pour une vitesse maximum de l'ordre de 400 m/min sur cet exemple-là, mais elle peut être supérieure à 1800 m/min.
AVANTAGES DE L'INVENTION
Les dispositifs d'étirage selon l'invention présentent déjà en eux-mêmes un grand intérêt pour fabriquer, de manière économique, des produits longs étirés présentant une grande qualité de surface. Cependant l'invention donne toute sa mesure dans la réalisation de lignes d'étirage (31) selon l'invention.
En effet, si on compare une ligne (31) comme celle de l'exemple de réalisation, aux dispositifs de l'ëtat de la technique, la productivité est multipliée environ par 2 pour le seul aspect "étirage" puisque la ligne (31) réalise 3 passes d'étirage à la vitesse efficace de 200 m/min, alors que le dispositif de l'état de la technique réalise 1 passe à une vitesse efficace de 250 m/min.
I1 est important de noter que, dans le cas de l'état de technique, le trancannage est une opération rëalisêe séparément, et non intégrée comme sur la ligne (31) selon l'invention, ce qui présente â la fois une forte diminution de la manutention et des coüts de main d'oeuvre, et aussi une suppression de risques d'endommagements des tubes.
La possibilité d'intégrer le trancannage (ou toute autre opération de traitement ou de finition du tube étirë) à
l'étirage du tube résulte du fait que l'invention permet un guidage total du produit long étirë, la trajectoire du produit long étiré, parfaitement définie, pouvant être assimilée â une droite brisée, chaque changement de direction étant assuré par un dispositif de régulation (27) avec une boucle de produit long étiré (28).
Par contre, le moyen d'étirage de l'état de la technique, qui transforme une couronne de tube en une autre couronne de tube étiré, ne permettait pas l'intégration de l'opération de trancannage - de tout autre opération - à l'étirage du tube.
De plus, â production Identique, le coût d'une ligne (31) WO 96/30136 PC'T/FR96/00430 selon l'exemple est environ 4 fois moindre que celui des équipements correspondants de l'état de. la technique incluant les moyens d'étirage et de trancannage, et si l'on compare l'encombrement au sol d'une ligne (31) selon l'exemple et celui, schématisé â la figure 2, des équipements selon l'état de la technique, cet encombrement est environ 2 fois moindre avec une ligne (31) selon l'invention.
Par ailleurs, l'invention ne se limite pas â l'exemple de réalisation et permet de réaliser, par la conception modulaire d'une ligne d'étirage, différentes possibilités. Par exemple, l'ensemble de passes d'étirage de tubes peuvent être réalisés avec 2 lignes de 4 dispositifs d'étirage chacune, la seconde et derniëre ligne comprenant le poste de trancannage.
Enfin, l'invention permet de garantir, gràce~â l'intégration du poste de trancannage â la ligne d'étirage (intégration qui n'était pas possible avec les dispositifs d'étirage selon l'état de la technique), une production de produits longs étirés présentant une grande qualité de surface.
La ligne d'étirage (31) comprend donc gênéralement des moyens de contrôle de la position et de la vïtesse dudit produit long (2, 2a, 2b...), des moyens de contrôle du diamètre de chaque boucle de rêgulation (28), des moyens de synchronisation des différentes vitesses linéaires desdits produits longs étirés en sortie de chaque bloc d'étirage en jouant sur la vitesse imposée aux dispositifs de traction (16) et/ou aux moyens de déplacement (29), de maniére à ce qu'il n'y ait ni accumulation ni tension excessive desdits produits longs étirés entre deux blocs d'étirage successifs (7,7a).
L'invention peut être utilisée pour l'étirage de produits en couronnes, tels que tubes, fils ou barres.
L'invention peut aussi être utilisée pour l'êtirage de produits métalliques droits, tels que barres et tubes.
EXEMPLE DE REALISATION
On a réalisé une ligne d'ëtirage (31) complète telle que représentée à la figure 11.
Cette ligne (31) comprend 3 dispositifs d'étirage (l, la, lb) suivis d'un poste de trancannage (32) qui délivre des couronnes de tubes conditionnées (35) prétes â être commercialisées .
Elle a permis de passer, en 3 passes d'étirage, de passer d'un diamêtre de tube de 18 mm à un diamêtre de 9;52 mm.
Cette ligne est alimentée par des paniers (6) de tubes à
étirer.
Chaque dispositif d'étirage (l,la,lb) comprend en série un bloc d'ëtirage (7,7a,7b), un bloc de refroidissement (12,12a,12b) et un dispositif de traction (16,16a,16b) à
chenille équipé de courroies (17) typiquement en caoutchouc.
Entre deux dispositifs d'étirage (1 et la, la et lb) un dispositif de régulation (27,27x) à boucle permet notamment 5 d'orienter le tube étiré dans la direction souhaitée, et d'assurer la flexibilité nëcessaire entre deux dispositifs d'étirage successifs, pour qu'il n'y ait localement ni accumulation, ni manque de tube étiré.
La ligne (31) comprend des moyens de guidage du tube étiré qui 10 est tout au long de la ligne et en permanence sous contrôle de position - sauf au niveau de la boucle ( 28 ) du dispositif de régulation (27), destinée à amortir les a-coups.
Le système de pilotage automatique et de synchronisation de la ligne, connu en soi, n'a pas été représenté sur la figure 11.
Le fonctionnement de cette ligne d'étirage peut être décrit de la maniëre suivante:
* pour chaque panier de couronne de tube à étirer, l'opérateur doit réaliser, à l'aide d'un dispositif prévu à cet effet, une pointe comme représenté à la figure 10, en ayant placé au préalable 3 mandrins (ll,lla,llb) adaptés aux 3 filières d'étirage (lO,lOa,lOb) non représentées. I1 doit réaliser une encoche (30).
* il présente manuellement l'extrémité (4a) de la pointe (4) du tube dans la première filiére (7).
* il suffit ensuite qu'il mette en route la ligne selon l'invention pour que s'enchainent automatiquement toutes les opêrations jusqu'au poste de trancannage.
Généralement, la préparation de la pointe peut être réalisée en temps masque, de sorte que, globalement, dâns cet exemple-là, la productivité moyenne pour réaliser simultanément les 3 derniéres passes d'étirage et le trancannage se situe entre 150 et 250 m/min (vitesse efficace), pour une vitesse maximum de l'ordre de 400 m/min sur cet exemple-là, mais elle peut être supérieure à 1800 m/min.
AVANTAGES DE L'INVENTION
Les dispositifs d'étirage selon l'invention présentent déjà en eux-mêmes un grand intérêt pour fabriquer, de manière économique, des produits longs étirés présentant une grande qualité de surface. Cependant l'invention donne toute sa mesure dans la réalisation de lignes d'étirage (31) selon l'invention.
En effet, si on compare une ligne (31) comme celle de l'exemple de réalisation, aux dispositifs de l'ëtat de la technique, la productivité est multipliée environ par 2 pour le seul aspect "étirage" puisque la ligne (31) réalise 3 passes d'étirage à la vitesse efficace de 200 m/min, alors que le dispositif de l'état de la technique réalise 1 passe à une vitesse efficace de 250 m/min.
I1 est important de noter que, dans le cas de l'état de technique, le trancannage est une opération rëalisêe séparément, et non intégrée comme sur la ligne (31) selon l'invention, ce qui présente â la fois une forte diminution de la manutention et des coüts de main d'oeuvre, et aussi une suppression de risques d'endommagements des tubes.
La possibilité d'intégrer le trancannage (ou toute autre opération de traitement ou de finition du tube étirë) à
l'étirage du tube résulte du fait que l'invention permet un guidage total du produit long étirë, la trajectoire du produit long étiré, parfaitement définie, pouvant être assimilée â une droite brisée, chaque changement de direction étant assuré par un dispositif de régulation (27) avec une boucle de produit long étiré (28).
Par contre, le moyen d'étirage de l'état de la technique, qui transforme une couronne de tube en une autre couronne de tube étiré, ne permettait pas l'intégration de l'opération de trancannage - de tout autre opération - à l'étirage du tube.
De plus, â production Identique, le coût d'une ligne (31) WO 96/30136 PC'T/FR96/00430 selon l'exemple est environ 4 fois moindre que celui des équipements correspondants de l'état de. la technique incluant les moyens d'étirage et de trancannage, et si l'on compare l'encombrement au sol d'une ligne (31) selon l'exemple et celui, schématisé â la figure 2, des équipements selon l'état de la technique, cet encombrement est environ 2 fois moindre avec une ligne (31) selon l'invention.
Par ailleurs, l'invention ne se limite pas â l'exemple de réalisation et permet de réaliser, par la conception modulaire d'une ligne d'étirage, différentes possibilités. Par exemple, l'ensemble de passes d'étirage de tubes peuvent être réalisés avec 2 lignes de 4 dispositifs d'étirage chacune, la seconde et derniëre ligne comprenant le poste de trancannage.
Enfin, l'invention permet de garantir, gràce~â l'intégration du poste de trancannage â la ligne d'étirage (intégration qui n'était pas possible avec les dispositifs d'étirage selon l'état de la technique), une production de produits longs étirés présentant une grande qualité de surface.
Claims (19)
1. Dispositif d'étirage (1) de produit métallique long (2), comprenant un bloc d'étirage (7) muni d'une sortie, un dispositif d'engagement dudit produit métallique long dans ledit bloc d'étirage, un dispositif de traction (16) dudit produit métallique long étiré (2'), ledit dispositif de traction étant muni d'une sortie, ledit dispositif d'étirage étant caractérisé en ce que:
a) ledit dispositif de traction (16) comprend deux courroies motrices rapprochées et tournant en sens inverse qui entraînent linéairement ledit produit métallique long étiré (2'), b) ledit dispositif d'engagement, situé en aval dudit bloc d'étirage, comprend un dispositif d'engagement automatique (19) d'une extrémité effilée (4a) dudit produit long étiré (2') depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7) jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction (16), c) ledit dispositif d'engagement automatique (19) comprend:
- un moyen auxiliaire de traction (20) mû en puissance par ledit dispositif de traction (16), ledit moyen auxiliaire de traction (20) étant de longueur limitée dont une extrémité est solidaire d'un moyen d'accrochage/décrochage automatique (21), ladite longueur étant telle que, lorsque ledit moyen d'accrochage est fixé à ladite extrémité
effilée dudit produit long (2) sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre extrémité avec ledit dispositif de traction (16), et - des moyens de guidage (24) dudit moyen auxiliaire (20), sur tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc d'étirage (7) à la sortie dudit dispositif de traction (16), et en sortie dudit dispositif de traction (16) , et - des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen auxiliaire (20) comprenant ledit dispositif de traction (16).
a) ledit dispositif de traction (16) comprend deux courroies motrices rapprochées et tournant en sens inverse qui entraînent linéairement ledit produit métallique long étiré (2'), b) ledit dispositif d'engagement, situé en aval dudit bloc d'étirage, comprend un dispositif d'engagement automatique (19) d'une extrémité effilée (4a) dudit produit long étiré (2') depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7) jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction (16), c) ledit dispositif d'engagement automatique (19) comprend:
- un moyen auxiliaire de traction (20) mû en puissance par ledit dispositif de traction (16), ledit moyen auxiliaire de traction (20) étant de longueur limitée dont une extrémité est solidaire d'un moyen d'accrochage/décrochage automatique (21), ladite longueur étant telle que, lorsque ledit moyen d'accrochage est fixé à ladite extrémité
effilée dudit produit long (2) sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre extrémité avec ledit dispositif de traction (16), et - des moyens de guidage (24) dudit moyen auxiliaire (20), sur tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc d'étirage (7) à la sortie dudit dispositif de traction (16), et en sortie dudit dispositif de traction (16) , et - des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen auxiliaire (20) comprenant ledit dispositif de traction (16).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de déplacement avant et arrière comprennent en outre un moyen secondaire (23) pour déplacer et mettre en prise ou désolidariser ledit moyen d'accrochage (21) avec ledit dispositif de traction (16) en sortie de celui-ci.
3. Dispositif selon la revendication 1 et 2, dans lequel ledit moyen auxiliaire de traction (20) est choisi de manière à présenter, en déplacement avant, une résistance à
la traction suffisante pour pouvoir tirer ledit produit long (2a) depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7), au travers d'un bloc de refroidissement (12), jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction (16), et à présenter, en déplacement arrière, une résistance à la compression suffisante pour que, grâce auxdits moyens de guidage (24), ledit moyen d'accrochage/décrochage automatique (21) puisse être déplacé jusqu'à la sortie dudit bloc d'étirage (7).
la traction suffisante pour pouvoir tirer ledit produit long (2a) depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7), au travers d'un bloc de refroidissement (12), jusqu'à la sortie dudit dispositif de traction (16), et à présenter, en déplacement arrière, une résistance à la compression suffisante pour que, grâce auxdits moyens de guidage (24), ledit moyen d'accrochage/décrochage automatique (21) puisse être déplacé jusqu'à la sortie dudit bloc d'étirage (7).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ledit moyen auxiliaire de traction est un ruban d'acier (20) dont le positionnement latéral est assuré par des rails qui constituent lesdits moyens de guidage (24).
le positionnement latéral est assuré par des rails qui constituent lesdits moyens de guidage (24).
le positionnement latéral est assuré par des rails qui constituent lesdits moyens de guidage (24).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, qui comprend, en sortie dudit dispositif de traction (16), un moyen de guidage (24a) et de garage dudit moyen auxiliaire de traction (20) et dudit moyen d'accrochage (21).
6. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit moyen secondaire (23) est un axe moteur ou un vérin.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit moyen d'accrochage/décrochage automatique (21) est constitué par deux cames (22) à dents orientées permettant un agrippage de ladite extrémité dudit produit long (2) effilée dès que et tant que le moyen d'accrochage/décrochage automatique (21) exerce une traction sur ladite extrémité en déplacement avant.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel lesdites cames (22) ont un profil en forme de spirale logarithmique de manière à exercer une pression sur ladite extrémité, pression proportionnelle à la traction et ce pour des fabrications de tubes dont les diamètres peuvent varier dans une gamme assez étendue.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un bloc de refroidissement (12) auquel est associé une boîte d'essuyage (14).
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel ladite boîte d'essuyage (14) comprend un orifice central adapté au produit étiré (2a), ledit orifice central étant translatable grâce auxdits moyens de guidage (24) et par une poussée dudit moyen d'accrochage (21) jusqu'à la sortie dudit bloc d'étirage (7).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel ledit dispositif de traction (16) est un dispositif à chenilles.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, destiné à l'étirage de tubes et comprenant, en sortie de bloc d'étirage, un moyen pour former une encoche (30) pour diminuer le diamètre intérieur dudit tube et, lors du démarrage, faciliter la mise en place d'un mandrin adapté à
chaque filière.
chaque filière.
13. Méthode pour mettre en oeuvre des moyens d'engagement automatique d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, ledit dispositif comprenant aussi des moyens pour automatiser la mise en oeuvre séquentielle de différents mouvements permettant la mise en oeuvre desdits moyens d'engagement automatique, la méthode comprenant les étapes de:
a) mise en marche arrière dudit moyen secondaire (23) de manière à présenter ledit moyen d'accrochage (21) en sortie de dispositif de traction (16), b) et arrêt dudit moyen secondaire dès mise en marche arrière dudit dispositif de traction (16), c) mise en marche arrière du dispositif de traction (16) jusqu'à ce que ledit moyen d'accrochage ait agrippé ladite extrémité dudit produit long (2) effilée, d) mise en marche avant du dispositif de traction (16), et éventuellement réalisation automatique d'une encoche (30) après déplacement de ladite extrémité sur une longueur donnée prédéterminée, e) et, lorsque ledit moyen d'accrochage (21) arrive en sortie dudit dispositif de traction (16), mise en marche avant temporaire dudit moyen secondaire (23) pour écarter ledit moyen d'accrochage (21) de la sortie dudit dispositif de traction (16).
a) mise en marche arrière dudit moyen secondaire (23) de manière à présenter ledit moyen d'accrochage (21) en sortie de dispositif de traction (16), b) et arrêt dudit moyen secondaire dès mise en marche arrière dudit dispositif de traction (16), c) mise en marche arrière du dispositif de traction (16) jusqu'à ce que ledit moyen d'accrochage ait agrippé ladite extrémité dudit produit long (2) effilée, d) mise en marche avant du dispositif de traction (16), et éventuellement réalisation automatique d'une encoche (30) après déplacement de ladite extrémité sur une longueur donnée prédéterminée, e) et, lorsque ledit moyen d'accrochage (21) arrive en sortie dudit dispositif de traction (16), mise en marche avant temporaire dudit moyen secondaire (23) pour écarter ledit moyen d'accrochage (21) de la sortie dudit dispositif de traction (16).
14. Ligne d'étirage comprenant en série autant de dispositifs d'étirage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 que de passes d'étirage, qui comprend, entre deux dispositifs d'étirage successifs, un système de régulation (27) permettant le guidage dudit produit long étiré (2a) vers l'entrée du bloc d'étirage suivant (7a) ou vers un poste de trancannage.
15. Ligne d'étirage selon la revendication 14, dans laquelle ledit système de régulation permet la formation d'une boucle (28) dudit produit long étiré, et comprend des moyens de déplacement (29).
16. Ligne selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, qui comprend des moyens de contrôle de la position et de la vitesse dudit produit long (2, 2a, 2b...), des moyens de contrôle du diamètre de chaque boucle de régulation (28), des moyens de synchronisation des différentes vitesses linéaires desdits produits longs étirés en sortie de chaque bloc d'étirage en jouant sur la vitesse imposée par au moins un des moyens du groupe comprenant les dispositifs de traction (16) et les moyens de déplacement (29, de manière à ce qu'il y ait ni accumulation ni tension excessive desdits produits longs étirés entre deux blocs d'étirage successifs (7, 7a).
17. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, pour l'étirage de produits métalliques en tourets: fils, tubes, barres.
18. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, pour l'étirage de produits métalliques droits: barres, tubes.
19. Utilisation de la ligne selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, pour l'étirage de produits métalliques en tourets: fils, tubes, barres.
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Effective date: 20160321 |