<Desc/Clms Page number 1>
"PROCEDE D'ETIRAGE A REFOULEMENT POUR LA FABRICATION DE TUBES
OU CORPS CREUX"
Les bancs d'étirage à refoulement, également connus comme bancs d'étirage à chaud, pour courses de 20 m. et da vantage, sont attaqués par crémaillère. La longue tige rac- cordée à la crémaillère ainsi que la tige à mandrin doivent être guidées soigneusement sur toute leur longueur afin que pour le mouvement d'avance par l'attaque par crémaillère, soit pour le refoulement du corps creux ou du tube à travers les bagues d'étirage elles ne fléchissent pas latéralement ou se gauchissent par la pression relativement élevée à laquelle elles sont exposées.
Ces guidages nombreux sont normalement
<Desc/Clms Page number 2>
entraînés l'un après l'autre dans le sens longitudinal, vers le banc les bagues d'étirage, pendant le mouvement d'avance; les guidages fixes se déplacent latéralement, hors de la portée du profil de la crémaillère. Il y a aussi des bancs d'étirage où, suivant la position de la crémaillère par rap- port à la tige, des guidages fins , inamovibles, sont utilisas bles. Mais ils présentent le désavantage que la liaison de la tige avec la crémaillère, par exemple, ne peut être réalisée assez solidement, en particulier pour les grandes forces d'attaque.
Pour 1'augmentation de la capacité des bancs d'éti- rage à refoulement aussi quant aux dimensions des tubes et en particulier pour l'augmentation de la vitesse d'étirage, les guidages de tige nécessaires ont été reconnus très entravants.
Même les meilleures conceptions ne réalisent pas d'augmenter avec sécurité la vitesse de refoulement de la tige avec man- drin ou corps creux à tel point qu'il serait désirable pour le travail avantageux de la matière chaude.
D'après l'invention, ces bancs d'étirage à refoulement doivent être actionnés à l'hydraulique, à l'air comprimé, au gaz comprimé, etc.., et ce pour les plus grandes longueurs.de course et pour toutes dimensions de tubes entrant en question.
A cette fin, on utilise des tiges tubulaires à mandrin et le cylindre est employé avantageusement comme tige. Comme dans ce cas la tige ou la tige à mandrin est sollicitée à la traction et non à la pression, comme aux bancs à crémaillère connus, cette tige est maintenue à l'état dressé même pour le petit diamètre et la plus grande longueur, de sorte qu'une flexion ou un gauchissement sont évités pendant le travail, même sans guidages. A l'aide de ces tiges creuses relativement légères, il est possible de fabriquer des tubes de tous diamètres, à parois plus minces que jusqu'à présent, et sans utilisation de guidages entravant la vitesse et causant beaucoup d'inconvénients.
<Desc/Clms Page number 3>
Aux bancs d'étirage à refoulement, les tiges ont le même diamètre que les tiges à mandrin, parce que le mandrin et le tube sont refoulés à travers toutes les bagues d'étirage. Pour les bancs d'étirage d'après la présente invention, il faut donc considérer pour la pression de refoulement la section intérieure de la tige creuse et la pression hydraulique. Mais suivant la matière du tube et la capacité d'étirage demandée, on peut demander une pression de refoulement plus élevée qu' elle résulte du diamètre intérieur de la tige et de la pres- sion hydraulique maximum. Pour cette raison,il est proposé en outre de prévoir la tige creuse avec diamètre plus grand que la tige à mandrin.
Mais comme alors la tige ne peut être re- foulée à travers les bagues trop étroites, ces bagues doivent être entraînées à l'aide d'un attelage, après le passage du corps creux avec le mandrin, l'une après l'autre, dans le sens d'étirage, à l'aide de la tige ; pourle retour de la tige.elles sont ramenées à la position initiale, au moyen de la tige ou par des dispositifs spéciaux.
La tige, conçue comme cylindre, sollicitée à la traction, du banc d'étirage hydraulique, est équipée de liteaux de gui- dage en cas d'application des bagues d'étirage mobiles, en particulier aux têtes avant et arrière de la tige. La tête arrière débloque les bagues d'étirage avec l'attelage dans leurs points d'appui; les bagues sont arrêtées par des boulons appliqués à la tête dé tige.
Pour le procédé d'étirage à refoulement, le dégagement du corps creux de la tige"mandrin ou du tube est une phase de travail importante. En partie la tige-mandrin reliée à la tige est retirée immédiatement du tube, après que le tube a passé par la dernière bague et qu'un râcleur de tube est emmanché sur la tige. En cas d'application de tiges-mandrins détachées
<Desc/Clms Page number 4>
le tube avec mandrin arrive dans un laminoir d'élargissement où il est élargi un peu pour retirer le mandrin. Récemment le mandrin est également refoulé du tube, après poinçonnage préa- lable du fond de tube dans la dernière bague d'étirage.
Tous ces procédés ont le désavantage que le tube s'emmanche trop rapidement sur le mandrin (effet de frettage) en particulier pour matière d'alliage, de sorte qu'un laminage pour détache- ment du tube est inévitable, travail qui est défavorable pour la matière.
Il est proposé d'effectuer le détachement du tube du man- drin déjà avant l'étirage, par un faible élargissement du tube, et de retirer la tige-mandrin immédiatement après cette opéra- tion. A cette fin, les deux avant-dernières bagues d'étirage sont munies d'élargissements en forme de rainures ou de bandes, et les deux bagues sont placées de façon que les élargissements sont décalés. Mais suivant les circonstances, il suffit d'avoir des élargissements disposés l'un vis-à-vis de l'autre. La der- nière bague, à l'arrière des deux bagues susmentionnées, est sans évidements dans le calibre, et les trois bagues sont à petite distance l'une de l'autre.
Pour le passage du tube avec tige-mandrin à travers de ces bagues d'étirage, la paroi du tube subit encore un peu l'impression des rainures, mais elle produit moins un étirage longitudinal qu'un étirage transver- sal, soit un élargissement du tube, la matière remplissant les évidements du calibre. La dernière bague, à section en rapport, lisse et calibre le tube un peu élargi. La tige-mandrin peut être retirée à présent du tube, d'autant plus qu'un refroidis- sement ne s'est pas produit par l'élargissement du tube.
Comme le tringlage de refoulement des bancs d'étirage hy- drauliques (air comprimé, gaz comprimé, etc..) est sollicité à la traction et non à la pression, et permet par conséquent des
<Desc/Clms Page number 5>
courses plus longues que jusqu'à présent, on peut utiliser, au lieu de bagues d'étirage, des cylindres ou galets,dont la dis - position exige une plus grande longueur du banc d'étirage.
Aussi peut-on appliquer en partie des bagues d'étirage et en parties des cylindres. Les élargissements en forme de bandes dans les bagues d'étirage sont également applicables aux cali- bres de laminage, de même qu'aux bagues d'étirage pour bancs d'étirage à chaîne.
La possibilité de courses maximum pour ces bancs d'étirage à refoulement, en particulier pour petits diamètres de tubes, permet la réduction suivante des diamètres et épaisseurs de paroi de tubes déjà laminés ou étirés, par un passage à tra- vers plusieurs bagues, cylindres ou galets à chaud ou à froid.
Pour l'application de cylindres ou galets attaqués, il est avantageux d'adapter la pression hydraulique maximum (air, gaz, etc..) du dispositif de refoulement à la sollicitation de ré- sistance du tube à étirer. Afin qu'il ne se produise aucun glissement du tube entre les cylindres attaqués, l'attaque est conçue de façon que suivant les circonstances, il peut y avoir une avance par attaque de roue d'enclenchement ou par un autre dispositif de ce genre. Il est ainsi possible de produire des capacités plus grandes sans rupture du tube et de supprimer les renflements de la paroi aux extrémités, qui se produisent à un laminoir normal à réduction.
Les bancs d'étirage à refoulement à bagues d'étirage mo- biles peuvent être appliqués avantageusement aussi pour l'atta que par crémaillère. Non seulement les éléments de guidage mobiles défavorables, mais absolument nécessaires jusqu'à présent pour la tige sollicitée à la pression, peuvent être supprimés, si la tige est équipée de liteaux de guidage fixes,
<Desc/Clms Page number 6>
mais il est même possible de cette façon de supprimer tout à fait la longue tige. Le prolongement conique de la tige de cylindre et de la tige-mandrin est alors raccordé à la tête de la crémaillère. De cette façon, le banc à crémaillère devient beaucoup plus court. Les capacités peuvent être augmentées par une plus grande demande de force, en particulier à cause du guidage sans jeu, aussi dans le logement des bagues d'étirage.
Les plans I et II représentent des schémas d'exécution d'après l'invention. La Figure (1) présente un banc d'étirage à refoulement hydraulique, (coupe) bagues d'étirage fixes, en po- sition de retour, la Fig. 2, ce banc en mouvement d'avance, la Fig. 3 une coupe longitudinale du guidage du plongeur avec tête de presse-étoupe de la tige-cylindre, la Fig. 4 une coupe transversale de cette tige, la Fig. 5 un banc d'étirage hydrau- lique avec tige-cylindre plus forte que la tige-mandrin, avec bagues d'étirage mobiles en position initiale, la Fig. 6, ce banc en mouvement d'avance, la Fig. 7, le déblocage (à gauche) et le blocage des bagues (à droite) ainsi que la position des bagues sur le prolongement de tige.
La Fig. 8, une vue d'avant de la tête de tige avec épaulement de guidage, la Fig. 9, une coupe transversale du logement de bague avec dispositif de verrouillage pour les bagues, bloqué au côté gauche et débloqué au côté droit, la Fig. 10, une section de la bague avec porte- bague mobile, la Fig. Il, le schéma du banc d'étirage à cré- maillère avec tige-mandrin directement raccordée à la crémail- lère, 12 et 13, sections des bagues d'étirage avec élargis- sements (rainures), et 14 la bague de calibrage avec le tube détaché de la tige-mandrin.
Sur les Figures, les bagues d'étirage fixes avec supports sont désignées par a, le corps creux non étiré, par h, le corps étiré par c, la tige-mandrin par d, le prolongement de tige
<Desc/Clms Page number 7>
par e, la tige-cylindre par f, les galets de friction pour le retour de la tige-cylindre par g, la tête de presse-étoupe de la tige-cylindre par h, le plongeur fixe par i, la tête de plongeur par k, le corps entourant le plongeur par 1 (servant en même temps comme guidage pour la tige), les guidages dans ce corps par m, les liteaux de guidage à la tête de presse-étoupe h par n, les leviers d'appui pour le plongeur logés dans le corps creux 1 par o; ces leviers sont ramenés par les res- sorts p dans la position juste.
Les bagues d'étirage mobiles dans les supports de bague du banc d'après Fig. 5 et 6 par q, la tige-mandrin par r., le prolongement par s, la tige avec la tête Il par t, la tête de presse-étoupe à laquelle deux câbles sont attachés à cet exemple d'exécution par v; ces câ- bles sont enroulés et déroulés sur le treuil ; le support amo- vible de bague d'étirage par x;y (Fig. 8) représente la par- tie inférieure de la tige de guidage u, z sont les verrous pour le support x, ces verrous tournant sur l'axe aa Les leviers bb tournant à ces verrous z sont pressés vers l'extérieur par la partie inférieure y de la tête de tige Il et par là également les verrous z, ce qui produit un déblocage des supports de ba- gue x. Les ressorts cc refoulent les verrous z de nouveau dans la position de blocage.
Les boulons dd sont fixés à la tête de tige et servent au guidage des bagues d'étirage ou des supports.
Les manchons ee dans les supports de bague x (Fig. 10) sont à ressort, de sorte que les supports x sont assurés contre le glissement sur les boulons de guidage dd. L'éclisse ff évite le dégagement de la tige q hors du support x, gg est la crénail- lère à guidages du banc à crémaillère, hh la roue dentée d'at taque de cette crémaillère, ii les élargissements en forme de bandes dans le calibre des bagues Fig. 12 et 13, kk le tube passant par ces bagues.
<Desc/Clms Page number 8>
La tige-cylindre creuse est freinée à la fin de son mouvement d'avance afin qu'elle ne saute pas hors du plongeur.
Le mouvement de retour par galets de friction, treuil, etc..est accéléré utilement par aspiration de l'eau (air, gaz, etc..) hors du cylindre; à la fin du mouvement de retour, le freinage est effectué avantageusement par étranglement de la sortie d'eau. Pour le mouvement d'avance aussi bien que pour le mouve- ment de retour, la longue tigecylindre est sollicitée à la traction par le freinage, de sorte que dans ce cas aussi elle ne peut se gauchir. Il est recommandable d'appuyer le plongeur fixe, en particulier pour les petits diamètres.
L'application de plongeurs ou tige de piston comme tige, présente entre autre le désavantage que dans ce cas il subi- rait la sollicitation à la pression, outre la sollicitation à la traction.
Comme les bancs d'étirage d'après l'invention peuvent marcher avec une plus grande vitesse de travail, il es recomman- dable d'appliquer suivant les circonstances des introductions coniques aux calibres des bagues d'étirage, etc..