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Les procédés connus à ce jour pour l'exécution de tubes coniques en acier ou pour le rétrécissement de corps creux, où la pièce est amenée à sa for- me finale soit par déplacement intermittent, dit " pas de pélerin ", soit au mo- yen de rouleaux de laminage cylindriques disposés obliquement et se déplaçant ra- dialement en direction de la pièce pendant le façonnage, ne donnent pas de résul- tats entièrement satisfaisants. D'une part, ces procédés permettent seulement d'utiliser des ébauches cylindriques relativement courtes ; d'autre part, ils né- cessitent le plus souvent plusieurs rechauffes intermédiaires.
D'autres inconvé- nients consistent en ce que les opérations de façonnage ne peuvent pas se dérou- ler d'une manière continue, soit, qu'il est impossible de réaliser une amenée et un enlèvement continus des pièces en travail, et en ce que le nombre d'ouvriers requis est encore toujours excessif. Ces désavantages, joints à une productivité relativement réduite, étaient à ce jour la cause principale du coût élevé des pro- duits demi-finis et finis exécutés de cette manière, ainsi que de la faible deman- de dont ils faisaient l'objet.
On a déjà préconisé - en tant que méthode pour munir des corps cylin- driques creux de faible longueur en métaux non-ferreux, de saillies et de re- traits d'une forme voulue quelconque ou pour donner à de tels corps une forme co- nique - de serrer une extrémité de la pièce dans une tourelle, ou analogue, montée fixe et de serrer l'autre extrémité de la pièce dans un mandrin muni d'un méca- nisme qui l'entraîne en rotation, mandrin qui, lors du façonnage de la pièce, en- traîne la rotation de celle-ci et se déplace lui-même dans le sens longitudinal de cette dernière. L'outil de façonnage se déplace conjointement avec le mandrin mobile et, de cette façon, se rapproche ou s'écarte de la pièce dans le sens ra- dial.
Pour réaliser le contour extérieur voulu du tube, l'outil de façonnage et le mandrin mobile doivent être commandés par des gabarits.
A propos de la solution ainsi préconisée, on doit craindre avec rai- son que l'effet recherché ne puisse guère être atteint, même dans le cas de métaux non-ferreux déformables à froid. De plus, le façonnage de tubes d'acier dans le sens voulu doit Être considéré comme entièrement irréalisable,même lorsque - com- me cela a été suggéré - on réchauffe le tube d'acier intérieurement au voisinage du point de façonnage. La raison en est que, dans le cas d'un rétrécissement mar- qué le tube subirait inévitablement une torsion; d'autre part, la commande du dé- placement de l'outil de façonnage et du mandrin mobile, à l'aide de gabarits, est entièrement insuffisante.
En effet, et toujours conformément à cette suggestion, le ¯mandrin mobile - qui est monté sur un chariot ensemble avec le système de com- mande de la rotation - devait être déplacé, dans le sens longitudinal de la pièce, à l'aide d'un piston à double effet, les soupapes pour l'admission et l'échappe- ment de l'agent de pression devant être commandées par un gabarit fixe.
Abstrac- tion faite de la circonstance que chaque nouveau programme exige d'autres gaba- rits pour le piston et pour l'outil de façonnage, gabarits dont le montage et le démontage constituent en eux-mêmes un'inconvénient, en raison du temps qu'ils exigent, il est impossible de réaliser sous cette forme, une commande sensible du mandrin et de l'outil, cela pour des raisons aisément compréhensibles, de sorte que le but visé - à savoir, donner à la pièce un contour extérieur déterminé, tout en influençant l'épaisseur de la paroi, en exerçant une traction ou une pression dans le sens longitudinal de cette pièce - ne peut pas être atteint.
Pour atteindre cet objectif avec certitude, il est proposé, suivant l'invention, que la pièce soit amenée à passer en regard de l'outil de façonnage par l'action de deux mandrins se déplaçant indépendamment l'un de l'autre, ou en synchronisme, dans le sens longitudinal de la pièce, l'outil étant monté sans pos- sibilité de déplacement dans le sens longitudinal de cette pièce. D'autre part, la pièce est chauffée par induction, comme il est connu en soi, immédiatement avant le point de façonnage, et, suivant une autre caractéristique de l'invention, est entraînée en rotation par les deux mandrins.
Grâce à la mobilité que chacun des mandrins possède pour soi, on ob- tient de pouvoir exercer sur la pièce n'importe quel effort de traction ou de pres-
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sion voulu, de sorte que l'épaisseur de la paroi peut être influencée dans de larges limites et d'une façon plus simple que cela n'a été possible à ce jour.
Le fait de monter l'outil sans liberté de mouvement dans le sens lon- gitudinal de la pièce offre cet avantage que les canalisations pour l'amenée de l'énergie et de l'agent de refroidissement, requises pour le dispositif de chauf- fage inductif qui porte la pièce à la température de façonnage au voisinage immé- diat de l'outil, peuvent être fixes, et donc d'une longueur réduite.
En outre, et toujours suivant l'invention, le mécanisme de commande pour la rotation et celui pour la translation de chacun des mandrins dans le sens longitudinal de la pièce sont disposés sur un chariot commun monté sur des roulet- tes ou galets et mobile dans le sens longitudinal du banc de la machine.
Le cha- riot est entraîné à l'aide de vis sans fin, afin de permettre une vitesse d'avance très réduite, qui peut être requise dans certaines conditions lors du façonnage, vitesse qui, suivant une autre caractéristique de l'invention, est assurée par le fait qu'il est prévu, pour la commande de l'avance des mandrins, deux mécanismes de commande réglables, disposés coaxialement sur le chariot et couplés entre-eux de façon séparable au moyen d'un embrayage, un mécanisme étant affecté à la cour- se de travail du chariot et l'autre, à la course à vide de celui-ci.
Pour accélérer les opérations et permettre le serrage et le désserrage des tubes pendant la rotation des mandrins, l'invention prévoit, pour le serrage de la pièce, des paires de coins à sens de coincement opposés, un coin de chaque paire étant réuni par un organe de liaison à un disque d'ajustement monté à rota- tion sur un organe de manoeuvre, lui-même monté à déplacement axial dans l'arbre creux du pignon de commande pour le mandrin,cet organe de manoeuvre étant de pré- férence un piston à double effet.
Comme le dispositif suivant l'invention est destiné en particulier au façonnage de longs tubes en acier, il convient d'empêcher le fléchissement de ceux-ci, les organes d'appui devant dans ce cas être établis de manière qu'ils s'interposent dans le trajet de la pièce et s'écartent de celui-ci, de façon au- tomatique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on prévoit à cet ef- fet des galets dont les organes de manoeuvre sont influencés automatiquement par les mandrins, comme il est connu en soi, de telle manière que les galets s'abais- sent à l'approche d'un mandrin et reviennent par pivotement à la position de tra- vail après le passage de celui-ci.
Les organes de support pour les galets, sur le coté gauche du banc, sont à hauteur réglable et sont soumis à l'action d'un flui- de sous pression dont l'effort utile est réglable en fonction de la pression d'ap- pui, de la for me ou du diamètre, de la pièce, c'est-à-dire que l'effort utile du fluide sous pression pour les galets qui soutiennent la pièce est adopté - en te- nant compte du poids, de la forme et du diamètre de la pièce - de telle façon que les galets sont toujours fermement appliqués contre la pièce, de sorte que cette dernière est empêchée de s'infléchir.
Les organes de support pour les galets sont constitués par des pistons, tandis que les galets qui soutiennent la pièce non en- core façonnée sont munis de tiges filetées ou d'organes d'ajustement analogues, dont la position en hauteur peut être aisément modifiée en fonction du diamètre de la pièce.
Comme indiqué plus haut, l'outil est déplacé radialement par rapport à la pièce. Au débit du façonnage, il convient de déplacer l'outil aussi rapide- ment que possible en direction de la pièce, alors que les mouvements de l'outil en cours de façonnage devront être éventuellement très lents. Pour satisfaire à cette condition, et toujours suivant l'invention, le déplacement de l'outil est assuré par deux mécanismes de commande réglables, couplés entre-eux de façon sé- parable par des embrayages, un de ces mécanismes déterminant la vitesse d'appro- che de l'outil au début du façonnage, tandis que l'autre détermine la vitesse de l'avance de l'outil pendant le façonnage, de sorte que la translation de l'outil est réglable dans de larges limites en une unité de temps déterminée.
Pour absorber partiellement la pression de façonnage, on prévoit,au
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voisinage immédiat de l'outil, des galets d'appui ou de centrage, qui, suivant l'invention, sont montés de façon à pouvoir être ajustés symétriquement les uns par rapport aux autres, ce qui garantit un centrage correct, même dans le cas de tube de diamètre non uniforme.
On décrira ci-après, d'une manière plus détaillée, en se reportant aux dessins annexés, la construction et le mode de fonctionnement du dispositif sui- vant l'invention, dont les figures 1 à 5 représentent un exemple d'exécution :
La figure 1 est une coupe longitudinale, fortement raccourcie et par- tie en élévation.
La figure 2 est une vue de dessus de l'installation.
La figure 3 est une coupe longitudinale, d'une tête de serrage (man- drin) et de la commande de l'avance de celle-ci.
La figure 4 représente le montage du chariot pour la tête de serrage, dans le banc de la machine.
Les figures 5 et 6 montrent, à. une échelle plus grande des détails des galets d'appui et de leurs supports.
1 désigne le banc de la machine, sur lequel les deux têtes de serrage 2, 2a sont montées à déplacement longitudinal. Les têtes de serrage et leur méca- nisme de rotation 3, ainsi que leurs mécanismes d'avance 4 et 5, sont montés sur le chariot 6 muni de galets 7 et 8 qui roulent sur des chemins de guidage 9 et 10 du banc 1. Dans le chariot 6 sont en outre montés des pignons à vis sans fin 11, eh prise avec les vis sans fin 12 du banc 1. Les commandes réglables 4 et 5, pré- vues pour l'avance du chariot 6, sont disposées coaxialement (figure 3) et sont reliées entre elles par des accouplements 13 et 14 La commande 4 est prévue pour la course à vide, la commande 5 étant prévue pour la course de travail du chariot, c'est-à-dire pendant le façonnage.
A cette fin, et dans le but de réaliser la vi- tesse de déplacement réduite voulue pendant la course de travail, on prévoit un mécanisme réducteur 15 en amont de la commande 5. Sur l'arbre 16 est montée une poulie à chaîne 17 qui assure, par l'intermédiaire des chaînes 18 (figure 4) la liaison entre les pignons à vis sans fin 11, d'une part et les commandes 4 et 59 d'autre part. Afin de permettre le serrage et le désserrage de la pièce 24, sans arrêter la rotation des mandrins 2,2a, ce qui améliore le déroulement des opé- rations, on prévoit des coins 19 et 20. Les coins 19 se déplacent dans le sens axial et sont réunis, au moyen de la pièce 21, à un disque 22 monté à rotat ion sur l'arbre 23. Ce dernier est monté à coulissement axial dans l'arbre 25 et pré- sente un appendice 26 conformé en piston et guidé dans le cylindre 27.
Sur l'ar- bre 25 est claveté le pignon 28, en prise avec le pignon 30 monté sur l'arbre 29 du moteur de commande 3. On aperçoit aisément que, lorsque le piston 26 est char- gé de manière à se déplacer dans le sens de la flèche, il fait avancer les coins 19, de sorte que les coins 20 s'abaissent et serrent la pièce 24. Les indices 31 et 32 désignent des commandes comportant des pignons intermédiaires 33 et 34 pré- vues pour le déplàcement du cylindre ou disque de façonnage 35 et reliées l'une à l'autre au moyen de poulies à chaîne 36.
Ces dernières peuvent être reliées aux moteurs de commande 31 et 32 à l'aide d'embrayages électromagnétiques 37 La boî te de palier 38 pour le cylindre de façonnage 35 est montée, ensemble avec la poupée mobile 39, dans un guidage à coulissement, et est déplacée par la broche 40 dans le sens de son rapprochement ou de son éloignement par rapport à la pièce.
Cette dernière est chauffée à l'aide d'une bobine d'induction à poste fixe 41, é- tablie de telle manière que le cylindre de façonnage puisse travailler la pièce immédiatement au point de chauffage. 42 et 43 désignent des galets de butée et de centrage, qui peuvent être ajustés symétriquement les uns par rapport aux autres.
A cette fin, les bottes de palier 44 et 45 de ces galets sont montées dans une glissières 46 et peuvent être rapprochées ou éloignées l'une par rapport à l'autre par un dispositif d'ajustement, non représenté. L'appui est fourni aux pièces en cours de façonnage par des rouleaux ou galets 47'dont les organes de support 48
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sont conformés en piston et sont guidés dans des cylindres 49 Ces derniers sont montés sur des arbres 50 reliés, au moyen d'un embrayage 51 et d'un engrenage in- termédiaire 52, aux mécanismes de commande 53, qui les amènent dans la position de travail et hors de celle-ci.
Les mécanismes de commande 53 sont influencés par les mandrins 2, 2a, à l'aide de moyens appropriés, de telle façon que, à l'approche d'un mandrin, les galets 47 s'abaissent et, après le passage de celui-ci, pivotent de manière à re- venir à leur position de travail.
Sur le coté postérieur droit 54 du banc 1 sont prévus des leviers 55 pour la mise en place des pièces, montés à pivotement autour d'axes verticaux .
56. La face de descente de ces leviers est inclinée vers le banc 1, afin que, après avoir été chargée, la pièce roule d'elle-même de façon à se placer entre les galets d'appui 47 Les leviers de déchargement 58, prévus sur le coté postérieur gauche 57 du banc 1, possèdent une surface de descente inclinée vers la partie postérieure de ce banc. Après avoir été déviés par les chariots 6, les leviers de chargement et de déchargement, respectivement 55 et 58, sont ramenés à leur position initiale par un contre-poids 59 agissant sur le levier au moyen d'un câ- ble 60.
Ce dispositif fonctionne comme suit t
Les pièces 24, que l'on dépose sur une grille de support (non repré- sentée), roulent une à une sur les leviers de chargement 55 jusqu'à ce qu'elles arrivent entre les galets 47, dont la position en hauteur est règlée de telle façon que les extrémités de la pièce (figure 3) puissent s'introduire entre les coins de serrage 20 ou leurs fourrures, aussitôt que les mandrins 2, 2a ont été convenablement déplacés. Les pistons 26 sont ensuite chargés dans le sens de la flèche, de sorte que les coins 20 s'abaissent et serrent la pièce.
Lors de l'exécution de tubes coniques, et dès que la pièce a été chauf- fée localement par la bobine d'induction 41, on déplace rapidement le cylindre de façonnage 35, dès le début de l'opération de façonnage, en direction de la pièce, et l'on rétrécit cette dernière jusqu'à ce que le diamètre extérieur voulu au point d'attaque soit atteint. On retire ensuite le cylindre de façonnage, tout en déplaçant le mandrin 2a dans le sens de la flèche 59. La grandeur de la course du mandrin 2a et du cylindre de façonnage 35, dans une unité de temps, dépend de la conicité voulue et de l'allongement que cela implique pour la pièce, cette grandeur étant déterminée d'avance par une programmation électrique.
Afin de pouvoir influencer de façon simple l'épaisseur de la paroi de la pièce, le man- drin 2 est rendu mobile dans le sens longitudinal du banc, de telle façon que la pièce puisse être soumise à une traction ou à une pression, que l'on réalise moyen- nant un déplacement approprié des mandrins en cours de façonnage. On constate ai- sément qu'en rapprochant convenablement le cylindre de façonnage 35 de la pièce, ou en l'écartant de celle-ci, pendant que cette dernière se déplace devant ce cy- lindre, on peut réaliser tout contour extérieur voulu, cependant que l'épaisseur de la paroi peut être influencée dans de larges limites, en exerçant une traction ou une pression sur la pièce.
A la fin du façonnage, la pièce est transportée par les deux mandrins vers le côté gauche du banc et le piston 26 est chargé à l'encontre du sens de la flèche, de sorte que les mandrins libèrent les extrémités de la pièce, laquelle repose alors librement sur les galets 47. Lorsque ces derniers s'abaissent, la pièce vient reposer sur les leviers de déchargement 48, sur lesquels elle roule vers une poche réceptrice, non représentée.
REVENDICATIONS.
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