EP0275220A2 - Dispositif pour la trempe intérieure et extérieure de pièces tubulaires - Google Patents
Dispositif pour la trempe intérieure et extérieure de pièces tubulaires Download PDFInfo
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- EP0275220A2 EP0275220A2 EP88400013A EP88400013A EP0275220A2 EP 0275220 A2 EP0275220 A2 EP 0275220A2 EP 88400013 A EP88400013 A EP 88400013A EP 88400013 A EP88400013 A EP 88400013A EP 0275220 A2 EP0275220 A2 EP 0275220A2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/085—Cooling or quenching
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
Definitions
- the present invention relates to a device for ensuring the internal and external quenching of tubular metal parts and more particularly of steel tubes. It is known that in the manufacture of steel tubes, the quenching constitutes a particularly important qualitative element and that it poses a certain number of technical problems difficult to solve, among which we can cite for example: - obtaining good homogeneity between the inner quenching and the outer quenching; - obtaining minimum deformation during quenching; - the achievement of an excellent surface finish.
- this invention relates to an internal and external quenching device for tubular parts, in particular steel tubes, characterized in that it successively comprises in the direction of advancement of the tubes: - inclined rollers allowing the continuously delivered tubes to advance successively by turning around their axis; - an external quenching system; - a tube clamping and locking system; - A retractable carriage supporting an injection lance for carrying out the internal quenching, this carriage being provided with said clamping and blocking system of the tube; means allowing the carriage to move back with the tube clamping system, to accompany the latter on the move, while the internal quenching takes place, and - retractable rollers, coming into position to support the tube, as the carriage moves back while releasing the tube from the external quenching system.
- the tube clamping and blocking system is integral with said carriage and it comprises: a hollow nozzle into which the injection lance opens for the internal quenching, this hollow nozzle having a frustoconical bearing on its arranged face facing the inner quenching system, in order to block the front end of the tube and clamps mounted to tilt on said end piece and coming to tighten the tube when the latter comes up against the end piece.
- the carriage is mounted on a frame by means of arms, moved by jacks, said frame moving on a raceway, for example using a rack and pinion system .
- the device according to this invention comprises a set of inclined rollers (a single roller 10 is visible in FIG. 1) supporting the tube during its advancement so that it can rotate freely around its axis and be delivered to an external quenching system 12 of conventional type comprising supply lines 14 for quenching liquid leading to a plurality of injection nozzles 16, distributed longitudinally along the path of the tube T and arranged in rings around it. latest.
- a retractable carriage 18 is provided on which the lance 20 is mounted ensuring the injection of the quenching liquid inside the tube T, this lance being supplied by the line 22.
- the carriage 18 is suspended from a frame 24 by means of oscillating arms 26, moved by jacks such as 28 and it can move longitudinally, in the direction of advancement of the tube T, by means of pinions 30 engaged on racks 32 mounted on a gantry 34, supporting the entire carriage.
- the lance 20 is provided with a nozzle 36 which can rotate freely around its axis thanks to a rotating joint 40 and which has a frustoconical bearing surface 38 on which the end of the tube T is applied and blocked as will be described below. -after.
- On this end piece 36 are mounted tilting clamps 42.
- these clamps 42 are mounted on a stirrup 46 so as to be able to tilt around the axis 44 and they have on their rear part a inclined plane 48 coming to bear on a frustoconical surface 50 provided on a sleeve 52 mounted on the injection lance 20.
- This sleeve 52 is biased against the nozzle 36 using a jack 54 mounted on the carriage 18 and coming to act on an articulated lever 56 whose end carries a ring 58 positioned in an annular groove 60, so that the end piece 36 - sleeve 52 can rotate around its axis during the internal quenching of the rotating tube T .
- the device comprises a plurality of retractable rollers 62 for the evacuation of the tube after quenching.
- the tube T arrives by turning on itself supported by the inclined rollers such as 10 and it passes through the external quenching system 12.
- This system 12 At the exit of this system 12 its anterior end abuts on the end piece 36 and is blocked by centering in the frustoconical surface 38 provided at the end of this nozzle.
- the clamps 42 of the tube are actuated by means of the jack 54 which, by slightly moving the sleeve 52 relative to the end piece 36, causes the clamps 42 to tilt around their axis 44, thanks to the two inclined surfaces 46, 48, sliding one over the other.
- the quenching liquid is injected inside the tube by the lance 20, while the carriage 18 moves back on its raceway thanks to the pinion system 30 - rack 32, allowing everything the whole to accompany the end of the moving tube.
- the retractable rollers 62 come into position to support the tube in movement.
- the clamps 42 are opened by the jack 54 to release the end piece 36 and the jack 28 is actuated in order to retract the carriage 18 by pressing it against its frame 24 suspended from the gantry 34, and clearing the roller track 62.
- the whole assembly is returned to its starting position to process a new tube.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un dispositif destiné à assurer la trempe intérieure et extérieure de pièces métalliques tubulaires et plus particulièrement de tubes d'acier. On sait que dans la fabrication des tubes en acier, la trempe constitue un élément qualitatif particulièrement important et qu'elle pose un certain nombre de problèmes techniques difficiles à résoudre, parmi lesquels on peut citer par example :
- l'obtention d'une bonne homogénéité entre la trempe intérieure et la trempe extérieure ;
- l'obtention d'une déformation minimale pendant la trempe ;
- la réalisation d'un excellent état de surface. - D'une manière générale, les systèmes de trempe de produits tubulaires métalliques actuellement utilisés ne permettent pas de résoudre de façon totalement satisfaisante l'ensemble de ces problèmes techniques et c'est la raison pour laquelle l'invention se propose d'apporter un dispositif de trempe apportant une qualité de trempe supérieure à celle obtenue par les différents systèmes existants.
- En conséquence cette invention concerne un dispositif de trempe intérieure et extérieure de pièces tubulaires, notamment de tubes en acier caractérisé en ce qu'il comprend successivement dans le sens de l'avancement des tubes :
- des rouleaux inclinés permettant aux tubes délivrés en continu d'avancer successivement en tournant autour de leur axe ;
- un système de trempe extérieure ;
- un système de serrage et de blocage du tube ;
- un chariot escamotable supportant une lance d'injection pour effectuer la trempe intérieure, ce chariot étant muni dudit système de serrage et de blocage du tube ;
- des moyens permettant au chariot de reculer avec le système de serrage du tube, pour accompagner ce dernier en déplacement, pendant que s'effectue la trempe intérieure, et
- des rouleaux escamotables, venant se mettre en position pour soutenir le tube, à mesure que le chariot recule en dégageant le tube du système de trempe extérieure. - Selon une caractéristique de cette invention le système de serrage et de blocage du tube est solidaire dudit chariot et il comprend : un embout creux dans lequel débouche la lance d'injection pour la trempe intérieure, ce embout creux comportant une portée tronconique sur sa face disposée en regard du système de trempe intérieure, afin de bloquer l'extrémité avant du tube et des pinces montées basculantes sur ledit embout et venant serrer le tube lorsque celui-ci vient buter sur l'embout.
- Selon une autre caractéristique de cette invention, le chariot est monté sur un bâti par l'intermédiaire de bras, mûs par des vérins, ledit bâti se déplaçant sur un chemin de roulement, par exemple à l'aide d'un système pignons-crémaillères.
- D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins :
- - la figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif objet de l'invention et
- - la figure 2 est une vue en bout de la figure 1.
- En se référant aux dessins on voit que le dispositif selon cette invention comprend un ensemble de rouleaux inclinés (un seul rouleau 10 est visible sur la figure 1) supportant le tube lors de son avancement de manière qu'il puisse tourner librement autour de son axe et être délivré à un système de trempe extérieure 12 de type classique comprenant des conduites d'alimentation 14 en liquide de trempe débouchant sur une pluralité de buses d'injection 16, réparties longitudinalement sur le trajet du tube T et disposées en couronnes autour de ce dernier.
- A la sortie du système de trempe extérieure 12 on prévoit un chariot escamotable 18 sur lequel est montée la lance 20 assurant l'injection du liquide de trempe à l'intérieur du tube T, cette lance étant alimentée par la conduite 22. Le chariot 18 est suspendu à un bâti 24 par l'intermédiaire de bras oscillants 26, mûs par des vérins tels que 28 et il peut se déplacer longitudinalement, dans le sens de l'avancement du tube T, grâce à des pignons 30 en prise sur des crémaillères 32 montées sur un portique 34, supportant tout le chariot.
- La lance 20 est munie d'un embout 36 pouvant tourner librement autour de son axe grâce à un joint tournant 40 et qui comporte une portée tronconique 38 sur laquelle vient s'appliquer et se bloquer l'extrémité du tube T comme on le décrira ci-après. Sur cet embout 36 sont montées des pinces de serrage basculantes 42. Comme on le voit sur la figure 1, ces pinces 42 sont montées sur un étrier 46 de manière à pouvoir basculer autour de l'axe 44 et elles comportent sur leur partie postérieure un plan incliné 48 venant s'appuyer sur une surface tronconique 50 prévue sur un manchon 52 monté sur la lance d'injection 20. Ce manchon 52 est rappelé contre l'embout 36 à l'aide d'un vérin 54 monté sur le chariot 18 et venant agir sur un levier articulé 56 dont l'extrémité porte une bague 58 positionnée dans une gorge annulaire 60, de manière que l'ensemble embout 36 - manchon 52 puisse tourner autour de son axe lors de la trempe interne du tube T en rotation.
- Enfin le dispositif comprend une pluralité de rouleaux escamotables 62 pour l'évacuation du tube après trempe.
- Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
- Le tube T arrive en tournant sur lui-même supporté par les rouleaux inclinés tels que 10 et il passe au travers du système de trempe extérieure 12. A la sortie de ce système 12 son extrémité antérieure vient buter sur l'embout 36 et se bloque en se centrant dans la portée tronconique 38 prévue à l'extrémité de cet embout. Les pinces de serrage 42 du tube sont actionnées grâce au vérin 54 qui, en déplaçant légèrement le manchon 52 par rapport à l'embout 36, provoque le basculement des pinces 42 autour de leur axe 44, grâce aux deux surfaces inclinées 46,48, glissant l'une sur l'autre. Le tube étant ainsi bloqué sur l'embout, le liquide de trempe est injecté à l'intérieur du tube par la lance 20, tandis que le chariot 18 recule sur son chemin de roulement grâce au système pignon 30 - crémaillère 32, permettant à tout l'ensemble d'accompagner l'extrémité du tube en mouvement.
- A mesure que le chariot recule et dégage le tube du système de trempe extérieure 12, les rouleaux escamotables 62 viennent en position pour soutenir le tube en déplacement. Lorsque la totalité du tube est sortie du système de trempe 12, on commande l'ouverture des pinces 42 par le vérin 54 pour dégager l'embout 36 et on actionne le vérin 28 afin d'escamoter le chariot 18 en le plaquant contre son bâti 24 suspendu au portique 34, et de dégager le chemin de rouleaux 62. Après l'évacuation du tube trempé, tout l'ensemble est ramené à sa position de départ pour traiter un nouveau tube.
- Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté mais qu'elle en englobe toutes les variantes.
Claims (4)
- des rouleaux inclinés (10), permettant aux tubes (T) délivrés en continu d'avancer successivement en tournant autour de leur axe ;
- un système de trempe extérieure (12) ;
- un système de serrage et de blocage (42) du tube ;
- un chariot escamotable (18), supportant une lance d'injection (20) pour effecteur la trempe intérieure, ce chariot étant muni du système de serrage et de blocage (42) ;
- des moyens (30 - 32) permettant au chariot de reculer avec le système de serrage du tube, pour accompagner ce dernier dans son déplacement, pendant que s'effectue la trempe intérieure, et
- une pluralité de rouleaux escamotables (62), venant se mettre en position pour soutenir le tube, à mesure que le chariot recule en dégageant le tube du système de trempe extérieure (12).
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