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Perfectionnements à la fabrication des tubes. cette invention se rapporte à la fabrication des tubes et spécialement des tubes étirés à froid. Actuellement il est néces- saire de forger l'extrémité d'un tube à étirer de manière à en réduire les dimensions suffisamment pour qu'elle puisse pasaer â travers une filière et être saisie par un dispositif préhenseur sur un chariot de banc d'étirage qui est alors déplacé à son tour pour tirer le tube à travers la filière.
On peut effectuer ce orgeage en aplatissant lextrémité et en la:repliant, ou en formant une pointe arrondie dans une machine à forger rotative ou à , marteau. Evidemment ce procédé entraîne la perte inévitable de 15 à 20 cm. de tube et, en outre,
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une partie du tube derrière l'extrémité ou le), pointe de section réduite n'a plus le calibre voulu du fait que le tampon qui détermine l'alésage du tube ne prend sa place que lorsque l'étirage a.
réellement commencé* Comme la longueur des ébauches tubulaires produites par les divers procédés de perçage ou d'extrusion est initialement assez courte, la longueur absorbée par la, pointe pendant ces premières phases de l'opération repré- sente un pourcentage très appréciable de la longueur totale.
Même lorsque les tubes ont été étirés en longueurs de 6 à, 9 mètres, le pourcentage de déchets dû à la fomation des pointes est tout à fait appréciable*
Le but principal de cette invention est de fabriquer un tube étiré à froid par un procédé qui permet d'éviter cette perte.
En bref, on atteint ce résultat en saisissant le tube carrière son extrémité avant,, en faisant avancer le dispositif prénenseur vers la filière, et en formant l'extrémité avant du tube à travers la filière jusqu'à, ce qu'elle puisse être saisie par le chariot du banc d'étirage. Ainsi, toute la, longueur du tube passe effectivement à travers la filière et sa section y est réduite uniformément; il n'y a que le petit bout de tube à l'ex- trémlté avant saisie par le dispositif préhenseur ou le chariot du banc d'étirage qui doit être rebuté.
Dans certains cas on pourra en employant des pinces ou organes préhenseurs semi-circulaires dont l'alésage correspond au diamètre extérieur du tube avant l'étirage, forcer à travers la filière des tubes en pointe sans support interne et sans écraser le tube, mais lorsqu'il s'agit de tubes ayant des parois relativement minces on devra employer une tige tampon présentant une
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partie de plus fort diamètre correspondant très exactement au diamètre interne du tube avant l'étirage. Ceci permet dtéviter un affaissement du tube et d'augmenter le champ d'application de l'appointage par poussée.
On lubrifiera convenablement l'alésage interne du tube et même si ce dernier est comprimé par les pinces ou préhenseurs externes sur la partie élargie du tampon, on ne rencontrera au- cune difficulté pour faire glisser le tube sur le tampon.
La tige tampon présente un prolongement de diamètre réduit et s'étendant à l'intérieur de la filière pour calibrer l'alésage du tube qui sera évidemment comprimé entre le prolongement et la filière lors de son passage à travers celle-ci. on a trouvé que dans certains cas, particulièrement lorsqu'il s'agit d'alliages extra-doux (ductiles) ayant subi le recuit, la partie du tube entre les pinces ou organes préhenseurs de l'appointeur par poussée et la filière est exposée dans le procédé décrit ci-dessus, à se cintrer ou à flancher par suite de la compression, au cours des phases initiales de l'opération, lorsque la réduction de section est de l'ordre habituellement envisagé dans le procédé appliqué auparavant pour l'étirage à froid.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tube à étirer est saisi derrière une extrémité et est forcé à travers la filière avant de mettre en place le tampon d'étirage, c'est-à-dire le tampon qui détermine normalement l'alésage du tube après l'étirage, ce tampon étant mis en place pour l'opération d'étirage normale lorsqu'une longueur suffisante du tube, a dépassé la filière pour permettre aux pinces ou mâchoires du chariot d'étirage de le saisir et de le maintenir.
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Il en résulte qu'un court tronçon de l'extrémité avant du tube est soumis à une passe de tassement" au cours de laquelle le diamètre externe du tube est réduit aux dimensions détermi- nées par la filière, l'épaisseur de la paroi étant légèrement augmentée par rapport à celle du tube avant l'appointage par poussée.
L'une des caractéristiques du procédé suivant cette invention est que-par des passes successives, l'épaisseur des parois et la longueur de l'extrémité appointée par poussée augmentent graduellement à mesure que le diamètre diminue.
On a constaté qu'après la première passe de tassement ou d'appointage par poussée, la longueur de la partie "épaisse" du tube est suffisante pour couvrir l'espace entre les mâchoires d'appointage par poussée et la filière, assurant ainsi la rigidit nécessaire pour faciliter un certain nombre d'opérations d'appointage ultérieures.
Cette caractéristique évite que les parois de la partie du tube précédemment étirée (distincte de la partie appointée par poussée) aient à résister à. la charge de compression résultant de l'appointage par poussée et permet d'employer la même pointe ou "petit bout" pour plusieurs passée d'étirage successives.
Si le tube doit être soumis a un. grand nombre de passes ou opérations d'étirags, l'épaisseur de paroi de l'extrémité appointée par poussée peut devenir assez grande pour que la résis- tance à une réduction de diametre par l'appointage sous l'action d'une poussée (tassement) devienne trop forte pour que le tube;, entre les mâchoires d'appointage par poussée et la filière, puis- se résister comme une colonne ou un étangon pendant l'opération d'appointage par poussée.
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Dans ce cas,la partie "épaisse" peut être enlevée, après quoi on peut appointer sous poussée le tube par "tassement" suivant le procédé déjà décrit ci-dessus. En fin de compte une courte partie du tube devra être mise au rebut, mais le poids en sera considérablement moindre que celui des pertes de l'ancien procédé, où le bout aplati ou repoussé devait être enlevé apres quelques passes et remplacé par un bout formé à nouveau sur une partie intacte du tube.
Les dessins annexés représentent atitre d'exemple diverses formes d'exécution suivant la présente invention, toutes les figures étant des coupes longitudinales par l'extrémité avant d'un tube et les organes du banc d'étirage immédiatement intéressés, à différentes phases du travail.
Figs. 1 à 3 montrent le procédé où la tige tampon présente une partie de plus fort diamètre pour supporter le tube dans les mâchoires d'appointage par poussée,
Figs. 4 à 6 montrent le procédé d'étirage sur un man- drin, et Fige. ? à 10 montrent le procédé applicable aux tubes doux, incapables de résister aux opérations, illustrées par les figures précédentes.
Sur ces dessins, la référence T désigne sur toutes les figures le tube à étirer, la lettre D la filiere d'étirage et la référence J le dispositif préhenseur sur un chariot de banc d'étirage J1.
Dans l'exemple des Figs. 1 à 3, le tube est saisi par un dispositif préhenseur comportant au moins deux éléments de serrage 1, 2 qui présentent une rainure semi-circulaire ou en forme de V correspondant au diamètre extérieur du tube T à saisir; ces éléments présentent des surfaces externes inclinées ou en forme
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de coin 3 entrant en prise avec une surface complémentaire d'un chariot ou coulisseau pousseur 4.
Lorsqu'après fermeture des éléments de serrage le 2 sur le tube T, ce qu'on provoque en écartant ce dernier de la filière et en le rapprochant du pousseur 4, on déplace celui-ci vers la filière D, il est évident que par suite de la. coopération entre les surfaces inclinées,, les éléments de serrage 1,2 tendront à se fermer plus étroitement sur le tube T, de manière à, le ser- rer fermement, après quai le chariot en continuant à se déplacer force l'extrémité conductrice du tube T dans et à travers la fi- lière, comme c'est représenté sur les .Fige. 1 et 2, Cette opéra,
- tion a pour effet de réduire le diamètre du tube et en même temps d'engager une certaine longueur de celui-ci dans les mâchoires de préhension J du chariot J1 du banc d'étirage.
La commande des mâchoires de serrage 1, 2 peut se faire par les moyens décrits dans le Brevet Anglais N 567.662 ou par d'autres dispositifs actionnés mécaniquement ou par fluide.
Pour assurer un serrage positif, les éléments 1.- sont agencés de telle manière qu'un mouvement supplémentaire de fer- meture (serrage) peut se faire même après qu'ils se sont fermés sur le tube. Lorsqu'il s'agit de tubes a parois d'une certaine épaisseur où le rapport de l'épaisseur au diamètre est élevé, on peut employer des mâchoires d'appointage par poussée présentant une rainure d'un angle pouvant atteindxe 120 qui peut convenir pour des tubes de plusieurs dimensions différentes.
Le dispositif de serrage par coins employé sur le chariot de poussée 4 pour pousser le tube à travers la filière D peut être aménagé de manière que son desserrage se fasse automatiquement de telle sorte que quand le chariot revient dans sa, position initiale comme le montre la Fige 3, le dispositif de serrage glisse sans @
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toucher le tube T, ou bien il peut être aménagé de façon que le mouvement du tube T pendant la course d'étirage après que les mâchoires J ont opéré la préhension, soit suffisant pour dégager les éléments de serrage 1,2 du tube par la poussée qui y est exercée.
Le bec du chariot J1 du banc d'étirage peut être pourvu d'une pièce en forme d'"aiguille" 8 à extrémité conique pour s'en- gager à l'intérieur de l'extrémité avant du tube étiré lorsqu'on fait avancer le chariot dans sa position de préhension. Le mécanis- me préhenseur J monté sur le chariot peut présenter des surfaces inclinées de manière à pouvoir être amené dans une position de ser- rage par coincage. Ea pointe est déterminée de telle façon que lors du déplacement dû à l'étirage qui se fait en s'écartant de la filière du chariot, les mâchoires se ferment plus étroitement sur le tube, l'aiguille s'opposant a la tendance du tube à s'af- faisser sous la pression de serrage due à l'action de coinçage et à la traction d'étirage.
Les mâchoires J du chariot de banc d'étirage Jl et l'aiguille 8 peuvent être reliées à un dispositif automatique de commande de telle sorte qu'elles agissent à l'unisson, c'est-à- dire qu'elles entrent en prise avec le tube au commencement de l'action d'étirage et se retirent du tube automatiquement lorsque l'étirage est terminé.
Lorsqu'il s'agit de réduire le diamètre de tubes ayant des paroie relativement minces, on peut employer une tige tampon 5 présentant une partie plus forte 6 dont le diamètre doitetre exactement égal à celui de l'alésage du tube T avant l'étirage* Cette partie plus forte constitue un support interne pour le tube et l'empêche d'être écrasé sous la pression de serrage exercée par les éléments préhenseurs 1, 2.
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Dans le cas où la, partie plus forte 6 du tampon 5 est Réparée de l'alésage du tube par un certain jeu avant l'é- tixage, on peut trouver nécessaire de supporter le tube entièrement pendant cette opération, auquel cas la. partie 6 de la tige tampon destinée à supporter le tube peut être placée .sur des collets fendus de façon à pouvoir se dilater et se contracter au gré de l'opérateur agissant par l'intermédiaire de la. tige tampon.
Dans certains cas on avait coutume d'étirer les tuoes sur des mandrins qui sont constitués par des barres dont le diamètre externe correspond à celui de l'alésage final du tube.
On contracte Habituellement l'extrémité du tube légèrement autour et derrière un épaulement du mandrin de manière à, assurer la résistance nécessaire au glissement*. Dans ce casses mâcnoires du chariot au oanc d'étirage entrent en prise avec une partie de diamètre réduit de la barre formant le mandrin.
Suivant l'invention, on évite cette contraction de l'extrémité du tube en contraignant le tube à se contracter sous l'action de la, filière si fermement sur le mandrin que ce dernier passe conjointement avec le tube à travers la filière. un pareil mandrin est représenté en 7 sur les Figs. 4 à, 6, dont la Fig.4 montre le tube T et le mandrin 7 amené d'abord à, proximité innédiate de la filière D, de telle sorte que lorsque sous l'action des éléments de serrage 1, 2 du chariot de poussée, l'extrémité avant du tube est forcés (par poussée) à travers la filière, elle se contracte sur le mandrin comme c'est représenté sur la Fig.
6, de manière à le serrer et à l'entraîner avec elle, de telle sorte que le tube et le mandrin passent tous deux ensemble à travers la filière. Comme précédemment, lorsque l'extrémité conductrice du tube (en même tempe que celle du mandrin) est saisie et tirée
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par les mâchoires J du chariot du banc d'étirage, les mâchores de poussée 1, 2 se desserrent, le tube et le mandrin étant tirés ensemble à travers la filière de toute la longueur du tube. Ce mandrin remplace évidemment la tige tainpon 5 mentionnée précédemment.
Lorsque l'étirage du tube T sur le mandrin 7 est terminé, il est nécessaire de l'enlever de ce dernier par tous procédés connue, soit en le nalant soit en le dépouillant sur un autre banc d'étirage.
Si l'on se réfère de nouveau aux Fige. 1 à 3 on voit que la tige tampon 5 est prolongée en 5' pour former une partie qui peut, comme le mandrin 7 du dispositif représenté sur les Fige* 4 à 6, agir pour calibrer l'alésage du tube.
La tige 5 ou le mandrin 7 peuvent être mis en place soit à la main soit par une force extérieure, comme par exemple, par de l'air comprimé, la tige étant enfoncée dans le tube à partir de l'extrémité postérieure de ce dernier. Evidemment, dans dette disposition aucune restriction n'est imposée au point de vue de la quantité dont on peut faire avancer l'extrémité avant de la tige tampon vers et à travers la filière D avant. de commencer l'opération d'étirage.
Lorsque le tube est exposé à se cintrer ou à flancher sous l'effet de la compression au cours de l'un ou l'autre des deux procédés d'appointage par poussée décrits ci-dessus, on peut employer la variante du procédé représentée sur les Figs. 7 à 10.
Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, le tube Test destiné à être saisi par un dispositif préhenseur comportant au moins deux éléments 1 et 2 qui présentent une rainure semi-circulaire ou en forme de V appropriée au diamètre externe du tube T à saisir ; ces éléments présentent, des surfaces externes inclinées
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ou cunéiformes 3 entrant en prise avec des surfaces cemplémentaires sur un coulisseur ou chariot pousseur 4. Le fonctlinnement du dispositif préhenseur a déjà été décrit ci-dessus.
Un tampon d'étirage 9 est introduit dans la filière D poux déterminer l'alésage du tubs produit dans la. passe représentée. Une partie de plus fort diamètre 10 est venue d'une pièce avec le tampon 9 et 'ménagée derrière celui-ci. Cette partie s'ajuste dans l'alésage du tube avant la passe,mais le jeu est exagéré sur les dessins pour plus de clarté.une tige llrelie le tampon à un mécanisme de commande (non représenté). Lorsque le rapport de l'épaisseur de la paroi à l'alésage du tube ou la résistance de la matière sont suffisants pour empêcher la déformation par écrasement, la partie plus forte 10 du tampon peut être omise.
Le tube étirer est placé sur le tampon et la tige et est ensuite amené.. entre les éléments préhenseurs 1 et 2, le tampon et la tige étant en place, jusqu'à ce que l'extrémité avant du tube arrive tout contre la face d'entrée de la filière D. La position est alors celle représentée sur la Fig. ?..
Les éléments de serrage 1 et 2 sont fermés sur le tube T et le chariot de poussée ainsi que les éléments de serrage sont poussés vers la filière D, le tampon 9 et sa, tige 11 étant maintenus dans une position où le tampon 9 se trouve à proximité immédiate de la filière D. ce déplacement se fait jusqu'à ce qu'une longueur suffisante du tube T ait été forcée à travers la, filière pour permettre aux mâchoires J du chariot d'étirage J1 de saisir l'extrémité du tube, comme c'est représente sur la Fig. 8.
Lorsqu'il s'agit -de tubes très minces ou en matières extra-douces on peut opérer par un certain nombre de très courtes courses d'appointage par poussée. Après achèvement de chaque cour-
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se avant d'appointage par poussée, les éléments de serrage 1 et
2 du dispositif appointeur sont dégagés et le chariot de poussée 4 revient dans sa position initiale.
Le tampon 9 est alors repoussé en avant vers la filière D, au moyen de la tige 11, par un dispositif mécanique ou, de préférence, par un cylindre à fluide comprimé de telle sorte que lorsque le chariot d'étirage tire le tube à travers la filière, la tampon s'avance dans la position prédéterminée qu'il doit occuper par rapport à la filière pour régler l'épaisseur de la paroi du tube étiré. La course d'étirage normale commence alors, comme le montre la Fig. 9.
On remarquera que par suite de la passe de tassement un léger épaulement 12 se forme dans le tube, la partie de ce dernier représentée à droite étant un peu plus épaisse que le restant qui a été soumis à l'étirage noimal. Les passes successives augmentent la profondeur ou hauteur de l'épaulement,. La Fig. 10 montre le tube au commencement de la passe suivante dans une position correspondant à laFig. 7. Les divers alésages et diamètres sont tous inférieurs d'un degré à dsux des figures précédentes.
Le tampon 9 doit avoir son extrémité avant tout contre l'épaulement 12. Dans le cas où le diamètre du tampon 9 est plus grand que celui de l'alésage dans la position de tassement , le cylindre pneumatique ou autre dispositif mécanique peut être employé pour repousser le tube à l'entrée de la filière, pour préparer la course d'appointage par poussée.
L'extrémité avant plus épaisse du tube doit dans cer- tains cas ê tre suffisamment forte pour pouvoir résister, sans le secours de support, à la pression des mâchoires J du chariot d'étirage. Ces mâchoires peuvent être planes, rondes ou en forme de V, suivant la nature de la matière soumise à l'étirage, et la for- @
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me des dentelures ou cannelures doit être telle que pendant l'o- pération d'appointage par poussée des passes subséquentes, les dentelures ou cannelures qui sont laissées sur le tube tendent à s'aplatir et disparaître.
Pour éviter l'écrasement de tubes à minces parois sous la pression des mâchoires du chariot d'étirage, on peut employer une broche ou aiguille 8 comme celle représentée sur la Fig. 2 et décrite ci-dessus.
Les éléments de serrage du dispositif d'appointage pa.r poussée sont de préférence ronds et leur alésage doit correspondre exactement au diamètre externe du tube avant l'étirage et la surface de serrage peut être cannelée ou lisse, suivant la nature de la matière à étirer,, On peut employer des en V lorsque l'épaisseur de la paroi est relativement grande par rapport à l'alésage du tube.
On remarque que sur toutes les figures du dessin l'extrémité avant ou pointe du tube est ouverte. On peut ainsi effectuer un décapage et un recuit sans enlever la pointe comme c'est nécessaire dans le cas de la pointe usuelle repliée.
L'invention peut aussiêtre appliquée à, des bancs d'étirage susceptibles d'étirer plus d'un tube à la, foie. Le Brevet Anglais ? 567.662/43 décrit un appareil pour étirer un, deux ou trois barres en une fois. Un tel appareil appliqué à la fabrica- tion des tubes pourrait être équipé conformément à la présente invention.
On comprendra maintenant que l'invention présente les avantages suivants;
Le forgeage des extrémités des tubes T pour produire des bouts ou pointes destinés à être saisis, par le chariot du ,banc d'étirage est évité, ce qui supprime la nécessité de mettre
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à la mitraille une quantité considérable de matière; on réduit en outre le pourcentage de matière à mettre à la mitraille du fait que l'épaisseur de la paroi et le diamètre du tube sont exacts sur toute la longueur de ce dernier;
la nécessité de recourir à des marteaux d'apointage, à des fours et à un nombre considérable de manipulations supplémentaires est éliminée et ltamenée des tubes aux bancs d'étirage est simplifiée du fait qu'il est indiférent que ce soit l'une ou l'autre des extrémités du tube qu'on approche de la filière pour l'opération d'appointage par poussée. En outre en employant des mâchoires semi-cir- culaires présentant un alésage qui correspond exactement au diamètre extérieur du tube avant ltétirage, il ne se produit pratiquement pas de déformations des tubes à parois épaisses.
REVENDICATIONS 1.- Procédé d'étirage d'un tube consistant à saisir le tube derrière une extrémité, à faire avancer le dispositif de préhensionvers la filière d'étirage pour faire passer cette ex- trémité du tube à travers la filière, à saisir cette extrémité lorsqu'elle a passé à travers la filière, à desserrer le dispositif de préhension mentionné en premier lieu, et à étirer le restant du tube à travers la filière au moyen du second dispositif de préhension.