FR2514269A1 - Installation pour la fabrication de tubes sans soudure avec finissage par poussee - Google Patents

Abstract

A.INSTALLATION COMPORTANT UN BANC DE POUSSEE DE FINISSAGE 17, EN AVANT DUQUEL EST MONTE UN GROUPE D'ETIRAGE PRELIMINAIRE TEL QUE, UN LAMINOIR A CYLINDRES OBLIQUES OU UN BANC DE POUSSEE PRELIMINAIRE 2 POUR ETIER ET REDUIRE UN BLOC OU UNE EBAUCHE PERCEE EN UNE LOUPE PRELIMINAIRE. B.CARACTERISEE EN CE QUE LE BANC 17 DE POUSSEE DE FINISSAGE EST GARNI, EN PLUS D'UN OU DEUX CALIBRES LISSES CONNUS, AVEC SEULEMENT UN NOMBRE DE CALIBRES TELS QU'ON PEUT LES METTRE EN SERVICE, SANS RISQUES, SIMULTANEMENT, SUR UNE LOUPE TUBULAIRE. C.INSTALLATION APPLICABLE AU LAMINAGE DE TUBES SANS SOUDURE.

Description

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n Installation pour la fabrication de tubes sans soudure a Vec finissage par poussée" Pour la fabrication des tubes sans soudure, on

utilise entre autres le procédé du banc de poussée con-

nu qui s'est développé à partir du procédé Ehrhardt Ce dernier permet de fabriquer à partir d'un semi-produit de section carrée, qui est un matériau de départ dont le prix est avantageux, un corps creux sans soudure dénommé

ébauche percée" dont la section est circulaire On intro-

duit ici, dans une matrice dont la chambre intérieure est cylindrique, à la température de façonnage à chaud, un

semi-produit de section transversale carrée, dont la di-

mension en diagonale correspond sensiblement au diamètre intérieur de la matrice On introduit alors au centre de

la pièce qu'on façonne, dans la direction de son axe lon-

gitudinal, un mandrin de perçage, de sorte que l'on ob-

tient une ébauche percée dont la section transversale est

circulaire et qui est fermée à une extrémité par un fond.

L'expérience a montré que le rapport entre la longueur de l'ébauche percée et le diamètre du mandrin de perçage doit être choisi de telle façon qu'il ne dépasse pas 8: 1 car

autrement, ce mandrin dévie latéralement quand on l'en-

fonce et l'épaisseur de paroi de la pièce percée est

irrégulière, défaut qui ne peut être éliminé dans la con-

tinuation des opérations pour un coût économiquement

supportable En conséquence, l'ébauche percée est rela-

tivement courte et sa paroi épaisse, et elle est liée à

des rapports de dimensions bien déterminés qui ne pou-

vaient d'abord pas 9 tre dépassés, d'o résultait une li-

mitation des quantités de matière que lon pouvait mettre en oeuvre comme pièce à traiter Quand les épaisseurs sont importantes, en particulier, on n'obtient, au cours

des opérations sur le banc de poussée que des loupes tu-

bulaires très courtes, et par suite peu économiques pour

la fabrication et le traitement ultérieur des produits.

Par le procédé décrit dans le brevet DE 12 98 494 on est cependant arrivé à augmenter le poids de mise en oeuvre des ébauches percées On pousse ici, sous pression, un mandrin de perçage dont le diamètre diminue par degrés dans la pièce traitée qui se trouve dans une matrice qui se rétrécit vers le bas en col de bouteille La majeure

partie de la pièce traitée est ici percée avec un diamè-

tre qui est plus grand que le diamètre intérieur prévu pour la loupe tubulaire finie Cela signifie que l'on

peut partir d'un semi-produit dont la section transver-

sale et le poids mis en oeuvre sont plus importants Le plus petit diamètre du mandrin de perçage correspond

seulement au diamètre de la tige de ce mandrin La par-

tie de la pièce percée avec ce petit diamètre sert à

centrer la tige du mandrin au cours de la poussée qui suit.

L'augmentation du poids mis en oeuvre ainsi permise res-

sort de la proportion de graduation du diamètre du man-

drin de perçage Du fait qu'avec ce perçage gradué, seul le diamètre de la courte section de centrage du mandrin de perçage correspond au diamètre intérieur de la loupe

tubulaire, que le diamètre du mandrin de perçage propre-

ment dit peut être choisi librement, et que par suite le poids de la pièce percée mise en oeuvre est pratiquement indépendant du diamètre de la tige du mandrin et par suite du diamètre intérieur de la loupe tubulaire, on peut fabriquer des pièces percées dont les sections

transversales, les longueurs et le poids sont plus impor-

tants, de sorte que, de ce fait, les limitations du pro-

cédé à banc de poussée se situent dans le domaine de ce

banc lui-m 9 me.

Les limites du banc de poussée dépendent de dif-

férents facteurs Les distances entre les séries de rou- leaux ont été entre temps optimisées, de sorte qu'il est

difficilement possible d'arriver à un nouveau raccourcis-

sement de la longueur de course On ne peut pas non plus s'attendre à une augmentation de la vitesse de poussée,

car la force de poussée nécessaire exige que la crémail-

lère et les autres parties motrices aient une masse rela-

tivement importante, ce qui entratne l'apparition de for-

ces d'accélération et de décélération importantes qui per-

mettent difficilement d'augmenter encore la vitesse de poussée Comme les calibres sont formés par des cylindres dont les formes et les dimensions ont également été, dans une large mesure, optimisées, on ne peut pas s'attendre non plus à une nouvelle diminution de la force de poussée, de sorte que l'on ne peut pas réaliser, à partir de là,

une diminution des masses qui pourrait à son tour permet-

tre une augmentation de la vitesse de poussée.

Du fait que pour les raisons mentionnées ci-des-

sus, sur une installation de banc de poussée actuelle, on ne peut pas raccourcir encore la longueur de la série de cages pour une longueur de loupe tubulaire déterminée, ni non plus augmenter la vitesse de poussée, il existe, pour

une longueur déterminée de loupe tubulaire, aussi une du-

rée déterminée de contact entre la tige du mandrin et la

loupe tubulaire Cette durée de contact ne peut être pro-

longée à volonté, car on doit tenir compte du refroidis-

sement de la loupe tubulaire et de l'échauffement de la tige du mandrin Comme cependant la durée de contact augmenterait avec l'augmentation de la longueur de la

loupe tubulaire, on n'a, d'abord, pas qu'augmenter la.

longueur d'une loupe tubulaire produite sur un banc de poussée, ni exploiter les possibilités du perçage gradué

qui permettait une augmentation du poids mis en oeuvre.

Pour fabriquer cependant des loupes tubulaires de plus grande longueur, le document DE-OS 28 12 778 propose de disposer, en avant du banc de poussée de finition, un instrument d'étirage préalable, notamment un autre banc de poussée De cette façon, il est effectivement possible

de fabriquer des loupes tubulaires d'une longueur supé-

rieure à 20 mètres, par exemple de 22 mètres et plus, et ce, en un nombre de pièces au moins égal à ce qui était

obtenu auparavant.

L'invention concerne une installation de ce genre destinée à fabriquer des tubes sans soudure avec un banc de poussée de finissage, en avant duquel est monté au moins un instrument de poussée préalable,-par exemple, un

laminoir à rouleaux obliques ou un banc de poussée préala-

ble, pour étirer et réduire un bloc ou une pièce percée

en une loupe tubulaire préalable.

Dans l'installation connue par le document DE-OS

28 12 778, il est proposé que le banc de poussée de fi-

nissage assure de 20 à 35 %, au maximum 50 % de la dimi-

nution totale de la section-obtenue dans l'installation, pendant que le banc de poussée préalable assure la majeure partie, notamment les autres 65 à 80 % et au minimum toutefois 50 % de la diminution totale de section produite dans l'installation Comme on veut obtenir une longueur une longueur de loupe tubulaire la plus grande possible,

on doit augmenter fortement le poids du bloc mis en oeu-

vre duquel on part Il en résulte, en raison des corréla-

tions exposées au début, que les sections des blocs sont sensiblement plus grandes, ce qui a pour conséquence que l'étirage nécessaire doit également avoir une dimension appropriée Avec une longueur de loupe finie de 22 mètres par exemple, il est nécessaire que l'étirage du bloc ou de la pièce percée pour arriver à la loupe finie se monte à 50 fois environ Cet allongement important n'est possible dans la pratique qu'en utilisant de la façon connue un instrument d'étirage préalable, car autrement

la longueur de la série des cages et par suite la lon-

gueur totale du banc de poussée de finissage devrait

avoir des dimensions inadmissibles Si l'on part en con-

séquence de la technique de construction connue et ré-

partit l'étirage de 50 fois de l'installation totale, qui correspond à une diminution de section de 98 %, de la façon connue, sur le banc de poussée de finissage et sur l'instrument d'étirage préalable, il reste alors, pour le banc de poussée de finissage, un taux d'étirage de 25 fois au maximumn et de préférence de 10 à 17 fois, ce qui correspond à une diminution de section de 50 % au maximum et de préférence de 20 à 35 % de la diminution totale, comme il est proposé dans le document DE-OS 28 12 778 avec les chiffres mentionnés en dernier, le taux d'étirage du banc de poussée de finissage se situe

dans la zone des résultats actuels.

Un allongement de 17 fois la longueur qui cor-

respond à une diminution de section d'environ 94 % est

à peu près la limite supérieure de la capacité de réa-

lisation d'un banc de poussée Cette limite supérieure

est posée par la longueur qui peut être réalisée pratique-

ment pour le banc de poussée, en particulier pour la sé-

rie des cages La longueur du banc de poussée est elle-

même limitée ensuite, quand on dispose de suffisamment de place dans le hall de l'étalier, On ne peut notamment

pas augmenter à volonté la longueur de course des par-

ties qui se déplacent axialement, parce qu'il pourrait en résulter une durée de contact prolongée d'une façon inadmissible entre le mandrin et la loupe tubulaire, et que l'on ne peut pas raccourcir en augmentant la vitesse de poussée, car l'augmentation qui s'en suivrait des

forces d'accélération et de décélération, avec augmenta-

tion simultanée des masses déplacées ne le permettraient

pas, en raison de l'importance de la longueur de course.

On devrait plutôt diminuer la vitesse de poussée quand on augmente la longueur de course En raison de ces exigences contradictoires, on ne peut donc augmenter la longueur de

course et par suite la longueur de la série de cages au-

delà d'une dimension déterminée La longueur-de la série

de cages, qui est ainsi prescrite, permet toutefois seule-

ment le montage d'un nombre déterminé de calibres qui ne peut pas non plus être dépassé Le nombre de calibres d'étirage limité de cette façon permet, justement, au

maximum un allongement de 17 fois environ, et une dimi-

nution de section de 94 %.

Les calibres d'étirage sont répartis sur un banc de poussée sur la longueur de la série de cages de façon telle qu'au cours de la poussée, seule une partie limitée de ces calibres participe simultanément à l'opération d'étirage Au commencement de la rangée de calibres, il

n'y a jamais que deux ou trois calibres en prise simul-

tanément On doit ici éviter que le fond de la pièce per-

cée soit enfoncé par des forces de poussée trop importan-

tes Ce risque se présente dans les premiers calibres d'étirage du fait qu'à cet endroit presque toute la force de poussée est transmise sur le fond de la pièce percée, car il ne s'offre encore pas une liaison par friction, à cet endroit, entre la surface extérieure du mandrin et la surface intérieure de la pièce percée Ces conditions s'améliorent avec la poursuite de l'opération d'étirage, en effet, la matière à former étant serrée de plus en

plus solidement sur le mandrin, il se produit une adhé-

rence plus énergique, et une proportion de plus en plus importante des forces de poussée est transférée non plus sur le fond de la pièce percée, mais bien sur la surface

enveloppante du mandrin.

Vers la fin de l'opération d'étirage, on n'a en

conséquence plus à redouter que le fond soit enfoncé Mal-

gré cela, le nombre des calibres travaillant simultanté-

ment est, même alors, limité, car des perturbations sous forme de rétrécissements ou de surépaisseurs pourraient se produire entre les calibres si le nombre des calibres

fonctionnant simultanément était trop important.

Pour éviter qu'un nombre excessif de calibres

d'étirage soit simultanément en action, ces calibres doi-

vent être mis en service dans la série de cages avec des écartements appropriés Il en ressort que la série de cages, la course et l'ensemble du banc de poussée doivent présenter une longueur importante Bien que le nombre des calibres travaillant simultanément diminue continuellement

au cours de l'opération d'étirage, on doit cependant dis-

poser ces calibres à des distances qui deviennent de plus en plus grandes vers le côté de la sortie car justement

la longueur de la loupe tubulaire augmente aussi conti-

nuellement et c'est seulement grâce à l'importance des écartements que l'on peut empêcher qu'un nombre excessif de calibres d'étirage soient simultanément en action On ne devrait pas dépasser une diminution de section de 70 à % comme diminution totale de tous les calibres agissant

simultanément sur la loupe tubulaire.

Pour les raisons mentionnées ci-dessus, il s'établit ainsi une corrélation directe entre l'étirage

total d'un banc de poussée, la longueur de la loupe tu-

bulaire, la longueur de la série de cages, et par suite la longueur totale du banc Dans les installations connues, le banc de poussée de finissage est réalisé d'après les critères mentionnés, c'est-à-dire que son étirage se situe dans la zone des limites supérieures et que seul l'étirage résiduel, qui est nécessaire pour que l'on parvienne de la pièce percée dont on dispose à la loupe terminée est imparti au groupe d'étirage préalable, dans

le mode de construction connu, un banc de poussée préala-

ble On obtient par suite un banc de poussée de finissage

de très grande longueur, et comme le banc de poussée préa-

lable assure, dans le mode de construction connu, aussi au

moins 50 % ou mieux de 65 à 80 % de la diminution de sec-

tion totale de l'objet, le banc de poussée préalable a lui

aussi des dimensions importantes, de sorte que dans l*en-

semble, il est nécessaire de prévoir un emplacement impor-

tant et les parties constituantes importantes et lourdes

de l'installation exigent des frais d'investissement im-

portants.

L'invention a pour but de réaliser une installa-

tion avec laquelle on puisse fabriquer des loupes tubu-

laires particulièrement longues, de plus de 20 mètres, tout en arrivant à des frais d'investissement plus faibles

et à des longueurs de construction plus courtes.

Ce résultat est obtenu suivant l'invention du fait que le banc de poussée de finissage est garni, en plus de un ou deux calibres lisses connus, seulement d'un nombre

de calibres d'étirage tel qu'on puisse les mettre simul-

tanément en service, sans risquer sur une loupe tubulaire.

Cela signifie que sur le banc de poussée de finissage, on met en service, en dehors d'un ou deux calibres lisses qui fonctionnent sans diminution notable de la section, de toute façon six ou sept calibres d'étirage qui provoquent

ensemble une diminution de section maximum de 70 à 80 %.

On doit donc mettre en service, suivant l'invention, seu-

lement les calibres qui sont en action simultanément à la

fin de l'opération d'étirage dans un banc de poussée con-

nu Tous les autres calibres d'étirage doivent être sup-

primés dans le banc de poussée de finissage suivant l'in-

vention. On obtient d'abord de cette façon que le banc de

poussée de finissage soit sévèrement raccourci Cela ré-

sulte d'une part de l'absence totale des calibres avant qui seraient autrement présents En outre, les calibres d'étirage présents, six par exemple, ainsi que le ou les

deux calibres lisses peuvent se suivre à de faibles dis-

tances, car tous ces calibres doivent entrer en action simultanément sur la loupe tubulaire et l'on n'est, par conséquent, pas obligé d'empocher cette simultanéité au

moyen d'écartements importants Les distances des cali-

bres ont besoin seulement de se régler d'après les néces-

sités de la construction, donc suivant la grosseur des

cylindres et les distances nécessaires pour la surveil-

lance et le montage Une distance des calibres d'environ 0,60 m par exemple est admise grosso modo et elle donne avec six ou sept calibres d'étirage, ainsi qu'un ou deux calibres lisses, une longueur maximale de la série de

cages de 5 m.

A cette longueur se compare la longueur de 22 mè-

tres du banc de poussée de finissage des installations connues La longueur de la loupe finie, 22 m par exemple n'a aucun effet sur la longueur occupée dans le banc de poussée de finissage suivant l'invention La course du banc de poussée de finissage ressort comme auparavant de

la somme de la longueur de la loupe préalable, de la lon-

gueur de la série de cages et de la longueur de la loupe finie Dans l'installation suivant l'invention, on arrive à une course de 33 m environ, à nouveau avec une longueur

de la loupe finie de 22 m par exemple Dans les installa-

tions connues, on trouverait, comparativement, une course plus grande atteignant 50 m pour une m 8 me longueur de loupe Cet important raccourcissement de la série de

cages et de la course dans le banc de poussée de finis-

sage donne une installation sensiblement plus courte et

plus légère La beaucoup plus petite longueur de la sé-

rie de cages assurent une plus faible durée d'opération

et permet par suite un débit plus grand.

Toutefois l'importance du raccourcissement de la série de cages et par suite de l'ensemble du banc de poussée de finissage ainsi que leur course ne sont pas les seules causes des économies importantes réalisées dans l'installation suivant l'invention, mais aussi le maximum de la section d'entrée est plus petit dans l'installation suivant l'invention que dans le mode de construction con- nu parce que dans ce dernier, il est produit sur le groupe

d'étirage préalable, un étirage plus faible Dans l'ins-

tallation suivant l'invention, l'étirage, dans le groupe

d'étirage préalable, doit être naturellement plus impor-

tant que dans le mode de construction connu, si l'on se

base sur un étirage total semblable de l'installation en-

tre un bloc ou une pièce percée d'une part, et la loupe terminée d'autre part L'étirage préalable plus fort dans l'installation suivant l'invention donne obligatoirement un diamètre d'entrée plus petit dans le banc de poussée de finissage, de sorte que l'on peut diminuer le diamètre

des cylindres pour une m 9 me charge spécifique des paliers.

Un diamètre plus petit des cylindres diminue le risque

d'épaississements au cours de l'étirage d'objets de fai-

ble épaisseur de parois En outre, la force de poussée est plus faible en raison de la diminution du frottement des barres ainsi dans l'ensemble, on obtient, pour les raisons mentionnées en dernier, un banc de poussée de finissage sensiblement plus léger et par suite d'un coût

plus avantageux.

Dans l'installation suivant l'invention, on exé-

cute dans la zone du groupe d'étirage préalable, une par-

tie sensiblement plus grande de l'étirage total néces-

saire que dans les installations connues Cela se traduit

surtout par une plus grande longueur de la loupe préala-

ble et, si le groupe de pré-étirage est un banc de pous-

sée préalable, celui-ci reçoit aussi une plus grande lon-

gueur de série de cages et une course plus grande que dans les installations connues On a aussi été surpris

de constater qu'avec le transfert d'une plus grande par-

tie de l'étirage total, au groupe de pré-étirage, les avantages obtenus avec le banc de poussée de finissage suivant l'invention n'est comprimis en aucune façon, mais que dans l'ensemble, il s'établit une installation sensiblement plus courte, plus légère et donc plus éco-

nomique que celles que l'on connaît.

Pour le confirmer, on peut considérer d'abord la longueur de la loupe préalable Dans l'installation suivant l'invention, de même que dans les bancs à tubes connus, la diminution de section, donnée par tous les calibres, qui, vers la fin de l'opération d'étirage, sont en action simultanément, peut se monter à 70 à 77 % avant qu'on arrive aux résultats indésirables mentionnés Dans l'installation suivant l'invention, cette diminution de section serait aussi en m 9 me temps, la diminution totale

de section du banc de poussée de finissage, ce qui cor-

respond à un allongement de 3,3 à 4,3 fois Si l'on se base à nouveau sur une longueur de 22 mètres pour la

loupe finie, on obtient alors une longueur de loupe préa-

lable de 5,1 à 6,6 mètres Cette longueur de loupe préa-

lable est seulement un peu plus grande que celle qui est prévue dans les bancs à tubes connus suivant le document DE-OS 28 12 778 et exige seulement une faible augmentation

de dépense comme il est exposé ci-après.

Comme la longueur de la loupe préalable a un effet sur la longueur active du banc de poussée préalable et comme l'installation suivant l'invention doit fabriquer des loupes préalables plus longues, la série d'appareils

du banc de poussée préalable est aussi plus long Ce pro-

longement de la série de cages du banc de poussée préala-

ble se maintient aussi, dans l'installation suivant l'in-

vention dans d'étroites limites Dans ce banc, l'étirage sur le banc de poussée de finissage est sensiblement égal pour toutes épaisseurs de parois des loupes, car il correspond aux valeurs limites mentionnées plus haut d'environ 3,3 presque 4,3 Comme l'étirage total de la pièce percée jusqu'à la loupe terminée devient de plus en

plus faible avec l'augmentation de l'épaisseur de la pa-

roi de la loupe, l'étirage sur le banc de poussée préala-

ble est aussi plus faible quand la paroi de la loupe de-

vient plus épaisse Si l'on envisage de fabriquer des lou- pes de la même longueur, tout en désirant que la paroi de ces loupes soit plus épaisse, on doit naturellement mettre

en oeuvre une quantité de matière plus importante, c'est-

à-dire que la pièce percée doit avoir un poids plus impor-

tant Comme, pour des raisons économiques, on a toujours

tendance à partir d'une matière première de la m 9 me sec-

tion transversale et comme on ne veut pas non plus autant que possible modifier les outils de la presse de perçage, on obtient le poids plus important de la pièce percée non

pas par les dimensions de sa section, mais plutôt en uti-

lisant une pièce percée de plus grande longueur, quand

l'épaisseur de la paroi e la loupe doit &tre plus grande.

Le maximum d'étirage dans le banc de poussée

préalable se produit ainsi pour les plus courtes lon-

gueurs de pièces percées, pendant qu'avec les plus gran-

des longueurs de pièces percées, le taux d'étirage néces-

saire est beaucoup plus petit De cette façonr on obtient une utilisation avantageuse de la série de cages, car, avec un étirage important, qui signifie également un plus grand nombre de calibres, les calibres doivent être posés

à de courtes distances en raison de la plus faible lon-

gueur de la pièce percée Si par exemple, on produit dans le banc de poussée de finissage, une loupe finie de 22 mètres de long avec un taux maximum d'étirage de 4,3 fois et avec un taux maximum d'étirage total de 48 fois, il

est nécessaire de prévoir dans le banc de poussée préala-

ble une longueur active d'environ il mètres.

Dans les installations connues avec une diminu-

tion de section de 72 % par exemple dans le banc de pous-

sée préalable, le même taux maximum d'étirage total et la

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même force de poussée étant appliqués à priori dans le

banc de poussée préalable Il en résulte une augmenta-

tion de la longueur active de 2,2 m seulement dans l'ins-

tallation suivant l'invention, ce qui est très inférieur à l'important raccourcissement mentionné plus haut du banc de poussée de finissage La longueur totale des

deux bancs de poussée et par suite naturellement les dé-

penses d'investissement sont donc nettement plus faibles.

La course dans le banc de poussée préalable res-

sort de la somme des longueurs de la pièce percée, de la

série d'appareils et de la loupe préalable Dans l'ins-

tallation suivant l'invention, on arrive dans l'exemple choisi à une course de 19 mètres, alors que dans les installations connues la course devrait se monter à 15

mètres Ici aussi donc on arrive à une faible augmenta-

* tion seulement de la course dans l'installation suivant l'invention dans la zone du banc de poussée préalable, mais cependant à un important raccourcissement de la course dans la zone du banc de poussée de finissage

comme on l'a exposé plus haut.

Sur les exemples de chiffres mentionnés, on se rend compte nettement que le supplément de dépenses dans la zone du banc de poussée préalable dans l'installation suivant l'invention est relativement faible, alors que l'on obtient des économies sensiblement plus importantes dans la zone du banc de poussée de finissage Il ne se produit aucune difficulté non plus dans les vitesses de

poussée Si l'on travaille par exemple dans les installa-

tions connues avec une vitesse de poussée de 3 mètres par seconde dans le banc de poussée préalable, ce qui correspond à un chiffre courant, on peut atteindre avec l'installation suivant l'invention, la meme cadence avec une vitesse de poussée de 4 m par sec Cette vitesse de

poussée n'est pas particulièrement élevée et est suscep-

tible d'augmentation, car on atteint aujourd'hui des

vitesses de poussée allant jusqu'à six mètres par seconde.

Dans le désir de rendre-plus courte la durée de séjour de la tige du mandrin dans la loupe préalable, on a tendance à travailler dans le banc de poussée préalable avec une tige de mandrin fixe On utilise ici dans les opérations de poussée successives toujours à nouveau la

même tige de mandrin que l'on retire de la loupe préala-

ble au cours du recul du banc, cette loupe étant mainte-

nue ici par un extracteur Cela non plus n'entraine au-

cune difficulté notable, car il est bien connu, par le fonctionnement des installations de bancs plus anciennes, que si l'on ne met pas en oeuvre une cage de laminoir libre, les tiges de mandrin ne pourront pas 9 tre retirées sans difficulté de tubes pouvant aller jusqu'à 8 m de long Il est favorable pour cette opération que la durée

de contact entre la tige de mandrin et la loupe préala-

ble soit plus courte dans l'installation suivant l'inven-

tion que dans les bancs de finissage actuels, car la course du banc de poussée préalable suivant l'invention

est toujours relativement faible Comme le banc de pous-

sée préalable ne produit aucune loupe finie, la tige de mandrin du banc de poussée préalable peut 8 tre réalisée

légèrement conique et on peut utiliser des calibres cylin-

driques relativement fortement ovales Ces deux disposi-

tions sont avantageuses pour détacher la loupe préalable du banc de poussée préalable et ainsi pour faciliter

l'arrachement de la loupe préalable de la tige de man- drin. Si l'on n'utilise pas comme groupe de pré-étirage un banc de poussée

préalable, mais, suivant un autre mode de réalisation de l'invention, un laminoir à cylindres

obliques, on obtient dans l'ensemble des avantages com-

parables, car le banc de poussée de finissage est très court, exactement comme dans les exemples de réalisation de l'invention déjà mentionnés Les loupes préalables

relativement longuement étirées peuvent aussi être pro-

duites, sur un laminoir à cylindres obliques de construc-

tion connue, à partir de blocs cylindriques Il est ici

possible d'augmenter le poids mis en oeuvre sans diffi-

culté Si l'on utilise un laminoir à rouleaux obliques comme groupe d'étirage préalable, on doit de route facon façonner à l'extrémité Me la loupe préalables après le laminage un fond robus-e ou une bordure dirigée vers l'intérieur pour petmettre la poussée dans le banc de poussée de finissage On devra tenir compte ici de ce

que la charge du fond est faible en raison de la fai-

blesse relative de la poussée dans le banc de poussée de finissage et en raison de l'importance de la transmission de forces de friction e-tre la surface en'veloppante de 7 E tige de mandrin et La loupe finie En outre, on devra penser à ce que la loupe préalable n'a de loin pas une aussi forte épaisseur que dans les procédés antérieurs à banc de poussée comportant, monté en amonts un laminoir à cylindres obliques, et que par suite, il est plus

facile de la déformer.

Dans un autre mode de réalisation de l'invenxioni il est recommandé de monter en avant du banc de pouss 5 e de finissage, un dispositif pour enfoncer une tige fornmant mandrin dans les loupes préliminaires Cette façon de faire permet un nouveau et sensible raccourcissement de la course dans le banc de poussée de finissage Si les loupes préalables sont de grande longueur, il est déjà

avantageux de prévoir une telle installation supplémen-

taire, car autrement, une importante proportion de la course du banc de poussée de finissage devrait notamment

être utilisée pour pousser le mandrin dans la loupe pré-

liminaire Pour cet enfoncement, on a besoin de forces beaucoup plus faibles que pour l'opération d'étirage proprement dite Cependant on doit, pour enfoncer le mandrin déplacer l'important entraînement et les masses importantes du banc de poussée de finissage, alors qu'on

peut l'effectuer plus économiquement au moyen d'une ins-

tallation spéciale En général, le banc de poussée préala-

ble n'apporte pas encore d'économie, car la longueur de la pièce percée qui s'y trouve est trop faible La lon- gueur sensiblement plus grande de la loupe préalable rend plus économique cette installation et en outre, la course du banc de poussée de finissage, dans l'exemple utilisé généralement plus haut est raccourcie supplémentairement de 33 m à 27 m, ce qui fait que l'installation est plus courte De plus, la durée d'une opération est encore

plus courte et le débit est encore augmenté.

L'invention sera mieux comprise en regard de la

description ci-après et des dessins annexés, o l'on voit:

figure 1, un diagramme avec les chiffres les plus importants d'un banc à tubes connu, figure 2, en plan, une installation suivant l'invention avec un banc de poussée préalable et un banc

de poussée de finissage.

Dans la figure 1, on a reporté en mètres, en abscisses, la longueur nécessaire pour la série de cages

nécessaires pour un banc à tubes, dans lequel le diamè-

tre du mandrin se monte à 90 mm et o la loupe finie ob-

tenue possède un diamètre extérieur de 96 mm avec une longueur de la loupe tubulaire de 12 m Il s'agit donc d'un banc à tubes de modèle antérieur, et on peut se

rendre compte sur le bord du diagramme de ce que la dis-

tance des cages augmente si l'on va vers la sortie Dans cet exemple, la pièce percée est étirée dans 14 calibres au total et un 14 ème calibre sert de calibre lisse dans lequel la diminution de diamètre est sensiblement égale à zéro En ordonnées, on peut voir que le taux total d'étirage se monte à environ 14 fois, ce qui correspond

à une diminution totale de la section d'environ 93 %.

La diminution de section dans les différents cali-

bres est reportée en détail au-dessus du diagramme propre-

ment dit Du fait que l'on a représenté aussi les lon-

gueurs de la loupe tubulaire chaque fois que le fond de

cette loupe a atteint un nouveau calibre, on voit nette-

ment qu'il n'y a toujours qu'un nombre limité de calibres qui participent simultanément à l'opération d'étirage Le nombre des calibres fonctionnant simultanément se monte au maximum à six Cela se produit quand le fond de la

loupe tubulaire arrive dans le dernier calibre d'étirage.

La loupe tubulaire présente alors une longueur d'environ

7 mètres avant d'être passée dans ce dernier calibre En-

suite, la loupe possède une longueur de 12 mètres Il est aussi montré nettement comment le nombre des calibres travaillant simultanément augmente au cours de l'opération

d'étirage.

Dans l'installation suivant l'invention, le banc

de poussée de finissage possède seulement ceux des cali-

bres qui sont indiqués dans la figure 1 par "n" Le banc de poussée préalable reprend les calibres placés avant ceux-ci, ou leur tache, dans l'installation suivant l'invention Il est à remarquer ici que les distances des cages que l'on peut lire dans le diagramme dans la

zone des calibres "n" ne sont pas valables pour l'instal-

lation suivant l'invention, mais sont, au contraire, avec 0,6 mètre, régulièrement sensiblement plus petites que dans le diagramme représenté dans la figure 1 du banc à

tubes connu.

Dans la figure 2, il est indiqué par 1, un trans-

porteur transversal par lequel sont fournies les pièces percées venant d'un banc 2 de poussée préliminaire Les pièces percées viennent de la direction de la flèche X d'une presse à percer connue et qui n'est pas représentée, et présentent une température suffisamment élevée pour permettre le formage à chaud Les pièces percées offrent la forme d'un cylindre à parois très épaisses dont le

percement intérieur est fermé à une extrémité par un fond.

Les pièces percées arrivent, par le transporteur 1, à la table de pose 3 du banc de poussée 2 préliminaire, sur laquelle elles sont déposées séparément Dans un guide 4 de mandrin est placée une tige formant mandrin, mobile axialement, qui est entraînée par une crémaillère qui est guidée, également axialement, mobile dans un guide 5 de

la crémaillère L'entraînement de la crémaillère est dé-

signé généralement par 6 et est constitué essentiellement par deux moteurs 7, une botte de démultiplication 8, deux

embrayages 9 et deux pignons 10 d'entraînement qui engrè-

nent directement sur la crémaillère Il est prévu une station de pompage 11 pour l'alimentation en huile de

graissage-et en huile sous pression.

Quand une pièce percée se trouve sur la table 3

de pose, la crémaillère se déplace, à l'aide de son en-

trainement 6, dans le guide 5 de crémaillère et avec elle le mandrin se déplace vers la droite dans le guide 4, de sorte que ce mandrin s'enfonce d'abord par son extrémité avant dans le perçage de la pièce, jusqu'à rencontrer le fond de la pièce percée La pièce percée est ensuite poussée par le mandrin dans les ouvertures des calibres des cages à cylindres 12 qui sont disposées à la suite l'une de l'autre en une rangée, en une série

de cages à cylindres 13 La pièce percée est ici façon-

née en une loupe préliminaire qui présente déjà, nette-

ment, une épaisseur de paroi plus faible et une longueur plus grande que la pièce percée La loupe préalable ainsi formée arrive sur un second transporteur transversal 14 après que le mandrin a été ramené en arrière et que la

loupe a été retirée de ce dernier Un dispositif d'ex-

traction 15, placé entre le second transporteur transver-

sal 14 et la série de cages à cylindres 13, ramène ici

en arrière la loupe sur le second transporteur 14, pen-

dant que le mandrin est ramené en arrière, par l'entrai-

nement 6, à partir de la loupe et des cages à cylindres jusque dans le guide 4 de mandrin, o il repose prgt pour

la course de travail suivante.

La loupe produite de cette façon dans le banc de poussée préalable 2 arrive, par le second transporteur transversal 14, à la table de pose 16 du banc de poussée de finissage désigné dans son ensemble par la référence 17 Ce banc aussi possède, comme le banc de poussée préav

lable 2, un guide de mandrin 18, dans le sens de la pous-

sée avant la table de pose 16, et une série de cages a cylindres 19 avec des cages 20, après la table de posé 16 Comme dans le banc de poussée de finissage 17, la loupe amenée est déjà sensiblement plus longue que la pièce percée dans le banc de poussée préliminaire, on trouve, dans le banc 17, dans toutes les parties, des longueurs un peu plus grandes En outre, on ne peut plus, comme dans le banc de poussée préliminaire, travailler, dans le banc de poussée de finissage, toujours avec le même mandrin, mais au contraire, on a besoin pour chaque loupe d'un mandrin particulier Ce dernier est introduit latéralement, dans la zone de guidage 18 du mandrin, peu avant la table de pose 16 Cette introduction s'effectue à partir d'une réserve 21, o les mandrins sont tenus prgts S'il est nécessaire de préchauffer les mandrins, cette opération s'opère dans un four à mandrins 22 deo les mandrins sont transférés séparément dans la réserve 21, ce qui s'effectue toujours seulement peu de temps

avant la pose dans le guide 18 du mandrin.

Le mandrin est entra né dans le guide 18 par une barre qui est guidée en coulissant axialement dans un guide 23 de la barre Cette barre est entra née par une

crémaillère qui est placée dans un guide 24 de crémail-

lère. L'entrafnement du banc de poussée de finissage 17 est désigné par 25 et il est constitué de deux moteurs

26, qui agissent directement sur deux pignons 27 Les pi-

gnons 27 engrènent directement avec la crémaillère Le poste de pompage 28 alimente les différents guides, paliers et quelques vérins, avec les huiles de graissage ou sous pression nécessaires Le passage 29 permet au personnel de service de franchir sans danger le banc de poussée de finissage Quand la loupe préliminaire a été poussée et est passée dans les calibres des cages-20 à cylindres et a

été transformée en une loupe finie, dans ce banc de pous-

sée de finissage 17, on ramène en arrière seulement la barre à l'aide de la crémaillère et de l'entratnement 25,

pendant que le mandrin encore dans la loupe finie est en-

voyé par un transporteur à rouleaux 30, à une cage de la-

minage 31 libre Dans cette cage de laminage libre, la loupe finie est déformée juste assez pour qu'elle ne soit plus solidement serrée sur le mandrin, mais qu'on puisse au contraire l'en séparer Un autre système de rouleaux 32 placé après la cage de laminoir libre 31 s'empare de la loupe finie avec le mandrin qu'elle contient encore après l'opération de libération, et un autre transporteur 33 dirige la loupe finie avec le mandrin qui se trouve à l'intérieur vers un système de rouleaux d'extraction 34 qui s'étend parallèlement au système de rouleaux 32 Après la cage de laminoir libre 31, toutefois sur la m&ne ligne que le système de rouleaux d'extraction 34, se trouve un extracteur de mandrin 35 qui saisit l'extrémité arrière, qui n'est pas recouverte par la loupe finie, au mandrin et l'en retire, dans la figure 2 vers la gauche Afin que la loupe finie reste bien sur le système de rouleaux d'ex

traction 34, l'extracteur 35 de mandrin possède une lu-

nette d'extraction 36 contre laquelle s'appuie la surface frontale arrière seulement de la loupe finie, alors que le mandrin est retiré de la loupe finie par l'évidement

de la lunette 36 par l'extracteur 35 de mandrin Le man-

drin devenu libre arrive ensuite sur un transporteur à rouleaux 37 qui l'emmène au four 22 à mandrins ou à la réserve 21 ou au chantier de refroidissement des mandrins,

indiqué par la référence 38.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N S

   ) Installation pour la fabrication de tubes sans soudure comportant un banc de poussée de finissage

   ( 17), en avant duquel est monté un groupe d'étirage pré-

   liminaire tel que, un laminoir à cylindres obliques ou

   un banc de poussée préliminaire ( 2) pour étirer et ré-

   duire un bloc ou une ébauche percée en une loupe prélimi-

   naire, installation caractérisée en ce que le banc ( 17) de poussée de finissage est garni, en plus d'un ou deux

   calibres lisses connus, avec seulement un nombre de ca-

   libres tels qu'on peut les mettre en service, sans ris-

   ques, simultanément, sur une loupe tubulaire.

   ) Installation suivant la revendication 1, ca-

   ractérisé en ce que le banc de poussée de finissage( 17)

   est précédé d'un dispositif destiné à enfoncer un man-

   drin dans la loupe préliminaire.