EP0041464A1 - Chariot porte-butée de laminoir - Google Patents

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EP0041464A1
EP0041464A1 EP81420075A EP81420075A EP0041464A1 EP 0041464 A1 EP0041464 A1 EP 0041464A1 EP 81420075 A EP81420075 A EP 81420075A EP 81420075 A EP81420075 A EP 81420075A EP 0041464 A1 EP0041464 A1 EP 0041464A1
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Vallourec SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/02—Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels

Definitions

  • the bar on which the drilled blank is fitted is released axially from the rolling mill, with its carriage, then separated from the stop, to be recycled to a new drilling operation after having been stripped of the blank, which continues its manufacturing cycle.
  • the present invention aims to reduce this dead time to achieve a gain in production, while meeting the obligations to align, move the bar and allow its rotation during the drilling operation.
  • the bar and the stop are in contact by faces, at least one of which is a surface of revolution, and in particular a plane.
  • the invention also avoids the use of means such as fork or central ejection bar necessary in the prior art to eject the bar, hence a simplification of equipment.
  • the bar normally comprises a notch to receive the jaws of the clamp; these jaws are applied in the notch with a radial clearance to allow the bar to rotate relative to the jaws; in addition, they are applied in the notch with an axial clearance, so that they are used to maintain the bearing end of the bar in the immediate vicinity of the stop grain of the carriage only during the phases of translation of that -Cl, c t is to say, when the bar is introduced axially into the roll before the start of the drilling operation and then when the bar is axially extracted out of the roll upon completion of drilling.
  • the product entrained by the cylinders of the piercing rolling mill makes contact with the drilling tip secured to the bar, and can push the assembly with force against the stop grain of the carriage placed in prior rotation; drilling begins immediately, and the development of axial reactions on the resulting bar has the effect of applying this forcefully on the stop grain, resulting in an almost immediate rotation of the bar under the effect conjugate of the product which turns and the grain of stopper put in rotation beforehand.
  • the stop grain is sufficiently massive so that the heat released during the very brief period of making contact is for the most part absorbed by the mass of the grain and does not cause too great a temperature rise at the level of the contact. .
  • the device shown in the figures comprises a carriage (1) which carries a clamp (2) and a stop (3).
  • the carriage is movable by translation, in a direction parallel to the axis XX ′ of the piercing rolling mill (the latter not shown and being located on the right hand), displacement obtained for example by means of a pinion system (4) - rack 5), the pinion being rotationally controlled by a motor (not shown).
  • the clamp (2) has two arms (6) and (7) articulated around a pivot (8), itself fixed to a transverse partition (9) arranged in a housing formed in the front part (10) of the carriage (1).
  • Cylinders (11) and (12) articulated around pivots (13) and (14) integral with the partition (9) control the movement of the arms (6) and (7) of the clamp, thanks to rods (15) and (16) connected to the ends of the arms by pivots (17) and (18). It is thus possible by remotely controlling the jacks by known means, to cause the clamp to close in the position which is shown in FIG. 2, or on the contrary, to open it by rotation of the arms (6) and (7) in opposite directions around the pivot (8) as shown by the arrows.
  • the jaws (19) and (20) of the two arms of the clamp engage in a notch (21) of the piercing bar (22) with a radial clearance (e) of the order of 2 mm and an axial clearance (k) of the order of 5 to 10 mm.
  • the invention is not limited to a particular type of clamp.
  • the stop (3) is rotated on the carriage, around the axis X'X, by means of a motor (23) carried by the carriage or independent.
  • the axial play (k) of the clamp is designed to allow the contact face (24) of the stop grain to be brought closer to the contact and the rear end face (25) of the bar.
  • the bar carries a piercing bulb (26).
  • At least one of these faces is preferably a surface of revolution, and in particular a plane, to facilitate maximum lateral clearance without axial displacement of the bar, when changing the bar.
  • the two faces (24) and (25) are planes.
  • the stop is rotated at a speed of 1000 to 1500 rpm, preferably chosen slightly lower than the theoretical speed of the bar in operation, for example 90% of the latter, so that the friction between bar and stop , when they come into contact, only cause acceptable overheating.
  • the bar comes into contact with the stop, not because of a positive bond, as in the prior art, but under the effect of rolling reactions during drilling.
  • the clamp prevents the leak under shock at the time of contact; it subsequently clears the outside of the roller once the drilling has been completed.
  • blocking means are used to wedge the carriage (I) in the rolling position during the period when the bar (22) is in abutment on the stop. (3).
  • These means include a retractable shim controlled by a jack which bears on the rear of the carriage to prevent it from moving back.
  • the device also includes, as known devices, not shown, bar guide units, between the carriage and the piercing rolling mill, as well as the means for lateral discharge of the bar and the blank which surrounds it, a once the drilling has been completed, and the means for introducing the bar intended for the next drilling.
  • the previously described device made it possible to pass the time between two drilling operations, from 12 to 15 seconds to 6 to 7 seconds, or a time saving of 6 to 8 seconds, representing an overall productivity increase of around 25%.
  • the assembly consisting of the piercing bulb and the bar can weigh 350 to 1,800 kg, the total mass of the carriage being 6,000 kg, and that of the stopper grain proper from 9.5 to 11.5 kg .

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Abstract

L'invention concerne un chariot porte-butée. Le chariot (1) est équipé d'une pince (2) et d'une butée (3), la pince étant disposée dans une échancrure (21) de la barre à proximité de son extrémité (25) et la butée (3) étant entraînée en rotation pour conférer à l'extrémité (25) un mouvement de rotation. La pince est solidaire du chariot, et les faces de contact (24,25) de la butée et de la barre permettent une éjection latérale de la barre sans nécessiter un dégagement axial préalable de la barre. Application aux laminoirs perceurs.

Description

  • L'invention concerne les techniques de perçage pour la transformation d'un bloc plein en une ébauche tubulaire au moyen d'un laminoir, dans lesquelles on utilise une barre portant une tête de perçage pour pousser cette tête dans le bloc afin de le transformer en un tube creux. Pendant le perçage, la barre de perçage doit être :
    • - maintenue dans l'axe du laminoir perceur,
    • - entraînée en rotation sur elle-même,
    • - déplaçable en direction du laminoir perceur.
  • Pour ce faire, il est connu d'associer à la barre une butée d'une part et une pince d'autre part, les mors de la pince étant en appui dans une échancrure latérale de la barre dont l'extrémité arrière est encastrée dans la butée, l'ensemble constitué par la pince et la butée étant porté par un chariot mobile en translation suivant l'axe du la- minôir perceur, ledit ensemble étant en outre entraîné en rotation sur lui-même à une vitesse sensiblement égale, quoique toujours inférieure à la vitesse de rotation du produit ; une roue libre, prévue dans la commande de rotation, permet à l'ensemble d'adopter sans difficulté la vitesse réelle imposée par le prodùit pendant l'opération de perçage.
  • A la fin d'une opération de perçage, la barre sur laquelle est emmanchée l'ébauche percée est dégagée axialement du laminoir, avec son chariot, puis désolidarisée de la butée, pour être recyclée vers une nouvelle opération de perçage après avoir été dépouillée de l'ébauche, qui poursuit son cycle de fabrication.
  • Pour désolidariser la barre, équipée de son ébauche, de la butée, il est nécessaire de la déplacer axialement par rapport à la butée afin de dégager l'encastrement, déplacement pendant lequel le laminoir n'est pas utilisable.
  • La présente invention vise à diminuer ce temps mort pour réaliser un gain de production, tout en satisfaisant aux obligations d'aligner,de déplacer la barre et de permettre sa rotation pendant l'opération de perçage.
  • On y parvient, selon l'invention, en montant'la pince de façon qu'elle ne soit plus rotative, mais rendue solidaire du chariot, et en remplaçant la liaison positive entre la butée rotative et la barre par un simple contact entre les faces en regard de la butée et de la barre permettant une éjection latérale de la barre par rapport à la butée sans dégagement axial préalable.
  • De préférence, la barre et la butée sont en contact par des faces dont l'une au moins est une surface de révolution, et en particulier un plan.
  • On peut ainsi réduire par exemple de 6 à 8 secondes le temps nécessaire a un changement de barre.
  • L'invention permet en outre d'éviter l'utilisation des moyens tels que fourchette ou barre d'éjection centrale nécessaires dans la technique antérieure pour éjecter la barre, d'où une simplification de matériel.
  • Dans la technique de l'invention, la barre comporte normalement une échancrure pour recevoir les mors de la pince ; ces mors sont appliqués dans l'échancrure avec un jeu radial pour permettre la rotation de la barre par rapport aux mors ; de plus, ils sont appliqués dans l'échancrure avec un jeu axial, de sorte qu'ils ne servent a maintenir l'extrémité d'appui de la barre au voisinage immédiat du grain de butée du chariot que pendant les phases de translation de celui-ci, ctest-à-dire lorsque la barre est introduite axialement dans le laminoir avant le début de l'opération de perçage et ensuite lorsque la barre est extraite axialement hors du laminoir une fois le perçage terminé.
  • Ainsi, dès le début de 1'.opération de perçage, le produit entraîné par les cylindres du laminoir perceur prend contact avec la pointe de perçage solidaire de la barre, et peut repousser l'ensemble avec force contre le grain de butée du chariot mis en rotation préalable ; le perçage commence aussitôt, et le développement des réactions axiales sur la barre qui en résulte a pour effet d'appliquer celle-ci avec force sur le grain de butée, d'où une mise en rotation quasi immédiate de la barre sous l'effet conjugué du produit qui tourne et du grain de butée mis en rotation préalable. Compte tenu de la vitesse axiale du produit à percer (plusieurs dm par seconde), et de la faible distance qui sépare l'extrémité de la barre du grain d'appui (quelques cm), cette phase est extrêmement brève et tout se passe en pratique du point de vue des résultats du laminage, comme si la mise en rotation de la barre était instantanée.
  • De préférence, le grain de butée est suffisamment massif pour que la chaleur dégagée pendant la durée très brève de la prise de contact soit en majeure partie absorbée par la masse du grain et n'entraîne pas une trop grande élévation de température au niveau du contact.
  • On décrira ci-après une réalisation du dispositif de butée de barre de perceur conforme à l'invention, pour laminoir perceur a recyclage de barre, en référence aux figures du dessin joint sur lequel :
    • - la figure 1 est une vue axiale longitudinale schématique du dispositif,
    • - la figure 2 est une vue schématique agrandie en coupe transversale suivant A-A de la figure 1.
  • Le dispositif représenté sur les figures comprend un chariot (1) qui porte une pince (2) et une butée (3).
  • Le chariot est déplaçable par translation, suivant une direction parallèle a l'axe XX' du laminoir perceur (ce dernier non représenté et se trouvant a main droite), déplacement obtenu par exemple au moyen d'un système pignon(4)-crémaillère(5), le pignon étant à rotation commandée par un moteur (non représenté).
  • Ce système d'entraînement en soi connu n'est pas limitatif et l'invention n'est pas concernée par les détails des moyens d'entraînement du chariot.
  • La pince (2), comme le montre de façon plus détaillée la figure 2, comporte deux bras (6) et (7) articulés autour d'un pivot (8), lui-même fixé à une cloison transversale (9) disposée dans un logement ménagé dans la partie avant (10) du chariot (1). Des vérins (11) et (12) articulés autour de pivots (13) et (14) solidaires de la cloison (9) commandent le déplacement des bras (6) et (7) de la pince, grâce a des tiges (15) et (16) reliées aux extrémités des bras par des pivots (17) et (18). Il est ainsi possible en commandant a distance les vérins par des moyens connus, de provoquer la fermeture de la pince dans la position qui est représentée a la figure 2, ou au contraire, son ouverture par rotation des bras (6) et (7) dans des sens opposés autour du pivot (8) comme le montrent les flèches.
  • Dans la position de fermeture, les mors (19) et (20) des deux bras de la pince s'engagent dans une échancrure (21) de la barre de perçage (22) avec un jeu radial (e) de l'ordre de 2 mm et un jeu axial (k) de l'ordre de 5 a 10 mm.
  • L'invention n'est pas limitée à un type de pince particulier. La butée (3) est entraînée en rotation sur le chariot, autour de l'axe X'X, au moyen d'un moteur (23) porté par le chariot ou indépendant. Le jeu axial (k) de la pince est conçu pour permettre de rapprocher jusqu'au contact ou de séparer la face de butée (24) du grain de butée et la face d'extrémité arrière (25) de la barre.
  • A son autre extrémité, la barre porte une poire de perçage (26). Une au moins de ces faces est de préférence une surface de révolution, et en particulier un plan, pour faciliter au maximum le dégagement latéral sans déplacement axial de la barre, lors du changement de barre. Dans le cas de la figure 1, les deux faces (24) et (25) sont des plans. La butée est entraînée en rotation à une vitesse de 1000 à 1500 t/m, choisie de préférence légèrement inférieure à la vitesse théorique de la barre en régime, par exemple 90% de celle-ci, de sorte que les frottements entre barre et butée, au moment de leur entrée en contact, n'entraînent que des échauffements acceptables.
  • La barre vient au contact de la butée, non pas en raison d'une liaison positive, comme dans la technique antérieure, mais sous'l'éffet des réactions de laminage pendant le perçage.
  • Lorsque la barre a été mise en place dans l'axe du perceur, par des moyens connus, et que le chariot est mû axialement pour amener la pointe de perçage en position convenable pour le perçage entre les deux cylindres du laminoir, la pince empêche la fuite sous le choc au moment du contact ; elle assure ultérieurement le dégagement hors du'laminoir, une fois le perçage terminé.
  • Par ailleurs, des moyens de blocage non décrits, mais bien connus de l'homme de l'art, sont utilisés pour caler le chariot (I)en position de laminage pendant la période où la barre (22) est en appui sur la butée (3). Ces moyens comportent une cale escamotable commàndée par vérin qui vient en appui sur l'arrière du chariot pour l'empêcher de reculer.
  • Le dispositif comporte également, comme dispositifs connus, non représentés, des unités de guidage de la barre, entre le chariot et le laminoir perceur, ainsi que les moyens d'évacuation latérale de la barre et de l'ébauche qui l'entoure, une fois le perçage accompli, et les moyens d'introduction de la barre destinée au perçage suivant.
  • Dans le cas d'un laminoir perceur réalisant des ébauches de diamètre extérieur de l'ordre de 170 mm, le dispositif précédemment décrit a permis de faire passer'le temps, entre deux opérations de perçage, de 12 à 15 secondes à 6 à 7 secondes, soit un gain de temps de 6 à 8 secondes, représentant une augmentation de productivité globale de l'ordre de 25%.
  • A titre indicatif, l'ensemble constitué par la poire de perçage et la barre peut peser 350 à 1800 kg, la masse totale du chariot étant de 6000 kg, et celle du grain de butée proprement dit de 9,5 à 11,5 kg.
  • Bien que l'invention ait été décrite dans le cas particulier d'un laminoir perceur, elle recevra application au cas de tout laminoir ébau- . cheur élongateur et/ou finisseur, dans lequel on utilise une barre portant une tête de laminage et pour lequel se pose le même problème que celui exposé ici pour le laminoir perceur.

Claims (8)

1. Chariot porte-butée (1) de laminoir perceur, pour déplacer longitudinalement une barre de perçage (22) et entraîner en rotation l'extrémité arrière de la barre, l'extrémité avant de la barre étant entraînée en rotation par l'ébauche pendant le perçage, ce chariot étant équipé d'une pince dont les mors (6) et (7) peuvent s'engager dans une échancrure (21) de la barre à proximité de l'extrémité arrière et d'une butée d'appui (3) pour cette extrémité, butée qui est entraînée en rotation sur elle-même par rapport au chariot pour conférer à l'extrémité arrière de la barre un mouvement de rotation, caractérisé en ce que la pince est solidaire du chariot et en ce que la butée et l'extrémité arrière de la barre ont des faces de contact (24,25) sans encastrement, les profils de ces faces étant tels qu'ils permettent un glissement en rotation de la barre par rapport à la butée autour de l'axe commun, ainsi qu'une éjection latérale de la barre sans dégagement axial préalable de celle-ci, le contact de l'extrémité de la barre sur la butée ne se faisant que du fait des réactions de laminage.
2. Chariot selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins des deux faces de contact (24,25) est une surface de révolution.
3. Chariot selon revendication 2, caractérisé en ce que l'une au moins des deux faces de contact (24,25) est un plan.
4. Chariot selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il existe un jeu radial (e) entre la pince et la barre.
5. Chariot selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jeu radial est de l'ordre de 2 mm.
6. Chariot selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il existe entre la pince et la barre un jeu axial (k) de l'ordre de 5 à 10 mm.
7. Chariot selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la butée est suffisamment massive pour que l'échauffement pendant la durée de la prise de contact n'entraîne pas d'échauffement excessif de la surface de contact.
8. Procédé pour la mise en oeuvre d'un chariot selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on entraîne la butée en rotation à une vitesse légèrement inférieure à la vitesse de rotation théorique de la barre en régime.
EP81420075A 1980-05-23 1981-05-19 Chariot porte-butée de laminoir Expired EP0041464B1 (fr)

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FR8011526A FR2482877A1 (fr) 1980-05-23 1980-05-23 Chariot porte-butee de laminoir perceur et procede pour le mettre en oeuvre

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EP0041464A1 true EP0041464A1 (fr) 1981-12-09
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AT (1) ATE7113T1 (fr)
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