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DISPOSITIF D'ETIRAGE AUTOMATIQUE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le-.domaine de la mise en forme des
matériaux par étirage ou tréfilage pour réduire, en une ou
plusieurs passes d'étirage, les dimensions d'objets
métalliques de grande longueur, typiquement des tubes.
ETAT DE LA TECHNIQUE w
L'étirage de produits métalliques longs, des tubes en
particulier, est typiquement réalisé à l'aide des moyens
représentés sur la figure 1.
La figure 1 illustre schématiquement un dispositif standard
d'étirage de type "ROTUBLOC" (R) et la mise en oeuvre de ce
dispositif d'étirage par lots de 8 paniers de tubes par passe
d'étirage:
* pour une passe d'étirage et donc une filière donnée, 8
paniers de tubes en couronnes, disposês sur un carrousel,
défilent successivement devant le bloc d'étirage, où un panier
plein alimente la filière en tube, tandis que le panier vide
suivant reçoit le tube étirê.
* à chaque changement de filière, les 7 paniers de tubes
défilent devant le bloc d'étirage - et cela, autant de fois
qu'il y a de passes d'étirage, gênéralement de 5 à 10.
* à la fin de l'étirage, les paniers de tubes étirés sont
déplacés vers un poste de trancannage où est effectuée la mise
à longueur et le conditionnement des tubes étirés.
En outre, le brevet US 1,911,157 décrit un dispositif
d'étirage comprenant, d'amont en aval, un dispositif de
poussêe du fil ou de la barre dans une filière, une filière
d'étirage et un dispositif de traction constitué de chaînes
continues portant trois tétes d'agrippage, régulièrement
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réparties de manière à ce qu'une tête d'agrippage soit
toujours active pour tirer ledit fil ou ladite barre.
PROBLEMES POSES
Les problèmes posés par le dispositif de l'état de la
technique sont de trois ordres:
* d'une part, bien que les performances techniques
intrinsèques de ce dispositif soient en elles-mêmes élevées
puisque la vitesse instantanêe du tube sur un dispositif
"ROTUBLOC" (R) peut atteindre 1000 m/min, sa productivité
globale est insuffisante dans la mesure où la vitesse efficace
n'est que de l'ordre de 250 m/min, et cela pour une seule
passe d'étirage.
* d'autre part, les dispositifs d'étirage "ROTUBLOC" (R)
constituent des moyens d'étirage relativement onéreux.
* enfin, l'étirage par "ROTUBLOC" (R) implique, en fin
d'étirage, un transfert des paniers de tubes étirés vers un
poste séparé de trancannage.
La demanderesse a donc recherché et mis au point un dispositif
permettant, simultanément:
* d'augmenter la productivité de l'étirage
* de limiter les dépenses d'investissement,
* d'intégrer l'étape de finition et de trancannage à celle
d'étirage.
lW
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Selon l'invention, le dispositif d'étirage de produit
métallique long, comprend un bloc d'étirage, un dispositif
d'engagement dudit produit métallique long dans ledit bloc
d'étirage, un dispositif de traction dudit produit métallique
long étiré, et est caractérisé en ce que,
a) ledit dispositif de traction comprend deux courroies
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2a
motrices rapprochées et tournant en sens inverse qui
entraînent linéairement ledit produit métallique long
étiré,
b) ledit dispositif d'engagement, situé en aval dudit
bloc d'étirage, comprend un dispositif d'engagement
automatique de l'extrémité effilée dudit produit long étiré
depuis la sortie dudit bloc d'étirage jusqu'à la sortie
dudit dispositif de traction.
c) ledit dispositif d'engagement automatique comprend:
- un moyen auxiliaire de traction mû en puissance par
ledit dispositif de traction, ledit moyen auxiliaire de
traction de longueia.r limitée dont une extrémité est
solidaire d'un moyen d'accrochage/décrochage automatique,
ladite longueur étant telle que, lorsque ledit moyen
d'accrochage est fixé à ladite extrëmité effilée dudit
produit long sortant dudit bloc d'étirage, ledit moyen
auxiliaire de traction est en prise par son autre extrémité
avec ledit dispositif de traction,
- des moyens de guidage dudit moyen auxiliaire, sur tout
ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit bloc
d'êtirage à la sortie dudit dispositif de traction, et en
sortie dudit dispositif de traction, et
- des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen
auxiliaire comprenant ledit dispositif de traction.
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L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures qui ne
représentent qu'une modalité non limitative de l'invention.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 illustre l'état de la technique. Elle est une vue
schématique de l'implantation au sol du dispositif d'étirage
par "ROTUBLOC" (R): le système d'étirage par "ROTUBLOC"
comprend, comme représenté par le rectangle central de la
figure l, une filière d'étirage (10) et un systëme de traction
par cabestan (38). La mise en oeuvre de ce système implique la
présence de deux paniers ( 6 ) : un panier de tubes en couronne
pour alimenter la filière et un panier de réception du tube
étiré, sous forme de couronne. Un carrousel permet de faire
défiler les paniers devant la filière d'étirage (10).
La figure 2 représente une vue de dessus schématique de
l' emplacement au sol des moyens d' ëtirage de la figure 1, et
des moyens de trancannage (32) alimentés en paniers (6) de
tubes étirés destinés à produire des tubes étirés mis à
longueur et conditionnés (35), les paniers vides (6) étant
ensuite chargés d'ébauches de tubes (39) (venant des machines
d'étirage amont) à étirer et dirigés vers les moyens
d'étirage.
Les figures 3, 4, 5, 6 et 7 sont des vues en coupe, selon un
plan vertical, du dispositif d'étirage automatique selon
l'invention qui illustrent la phase d'engagement automatique
du produit long (2) depuis la sortie de filière (10) du bloc
d'étirage (7) jusqu'à la sortie (33) du moyen de traction (16)
comprenant deux courroies ou chenilles de traction (17) qui
définissent aine longueur de traction LT (18).
Le dispositif d'étirage automatique comprend, en ligne, un
bloc d'étirage (7), un bloc de refroidissement (12), et un
dispositif de traction (16).
Le bloc d'étirage (7) comprend une filière d'étirage (10) et
éventuellement, un générateur d'encoche (37) - seulement
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représenté à la figure 3 pour ne pas alourdir les figures.
Le bloc de refroidissement (12) comprend des rampes de lavage
et refroidissement (13) et une boite d'essuyage (14).
Les figures correspondantes 3a, 4a, 5a, 6a et 7a complètent
les précédentes. Ce sont des vues partielles dans un plan
horizontal destinées â illustrer certains éléments du
dispositif d'engagement automatique (19) (DEA en abrégé) selon
l'invention, en particulier les moyens de guidage (24) du DEA
comprenant un moyen d'accrochage (21) solidaire de l'extrémité
d'un ruban d'acier (20) constituant ledit moyen auxiliaire de
traction.
Les figures 3 et 3a représentent l'état initial du dispositif
d'étirage automatique avant mise en route du DEA (19):
l'extrëmité (4a) de la pointe (4) dépasse de la sortie de
filière d'étirage (7), et le DEA (19) n'est pas activé: le
moyen d'accrochage (21) est maintenu légèrement à l'écart de
la sortie (33) du dispositif de traction (16).
Les figures 4 et 4a représentent l'activation du DEA, c'est à
dire le déplacement du DEA (19) gràce au vérin (23) de manière
à ce que le moyen d' accrochage ( 21 ) soit â la sortie ( 33 ) du
dispositif de traction (16).
Les figures 5 et 5a représentent le déplacement du DEA par
marche arrière du dispositif de traction (16): le moyen
d'accrochage (21) traverse le dispositif de traction (16) et
le bloc de refroidissement (12), en poussant la boîte
d'essuyage (14) constituée de joints racleurs, guidée
également par les moyens de guidage (24), contre la filière
d'étirage (10), et accroche automatiquement l'.extrémité (4a).
Il y a des moyens de guidage (24) entre la sortie du bloc
d'étirage (7) et l'entrée du dispositif de traction (16). I1 y
a des moyens de guidage ( 24a ) à la sortie ( 33 ) du dispositif
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de traction (16), comme cela apparaft sur les figures 3a, 4a,
5a, 6a et 7a.
Sur la figure 5a, figure la longueur L de l'ensemble constitué
par le moyen auxiliaire de traction (20) et du moyen
5 d'accrochage (21), longueur qui correspond à la distance entre
la sortie du bloc d' êtirage ( 7 ) et l' entrëe du dispositif du
bloc de traction (16), augmentée de la longueur de bande
nêcessaire à l'entraînement du moyen auxiliaire de traction
(20) par le dispositif de traction (16) - soit environ 9 m en
tout pour un dispositif de traction (16) de type "caterpillar"
apte â exercer une force de 2 tonnes ( 20.000 N) par exemple.
En fait cette longueur dépend de la longueur de la boîte de
refroidissement et de la puissance du "caterpillar" qui se
traduit par la longueur de contact (ou encore longueur en
prise) dans le "caterpillar".
En position avant maximale, la bande d'acier vient jusqu'en
bas de la courbe qui mêne à la position de rangement.
La figure 6 et 6a illustre l' étape suivante où le dispositif
de traction (16) est remis en marche avant: le produit étiré
(2a) est tiré à travers la filiére puis traverse le bloc de
refroidissement (12) et entraine la boite d'essuyage (14)
jusqu'au bloc de refroidissement, tandis que le moyen
auxilliaire de traction (20) revient dans la position qu'il
avait aux figures 4 et 4a, le moyen d'accrochage (21) se
trouvant alors en sortie (33) du dispositif de traction (16),
alors que l'autre extrémité du moyen auxiliaire de traction
(20) s'accroche au vërin (23) grâce aux moyens de guidage
(24a).
La figure 7 et 7a illustre la désactivation du DEA par action
du verin (23): le moyen d'accrochage (21) est écarté de la
sortie (33) pour permettre le libre passage du produit étiré
(2a), le moyen auxiliaire de traction (20) retrouvant une
position de garage dêjà représentëe à la figure 3.
La figure 7b est une coupe transversale montrant la forme des
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rails de guidage (deux rails en "U").
Les figures 8, 8a et 8b sont relatives au dispositif
d'engagement automatique (19).
La figure 8 est une vue de dessus montrant le moyen
d'accrochage (21) fixé à une extrémité du ruban d'acier (20).
Le moyen d'accrochage porte 4 cames (22) se faisant face deux
à deux, comme représentë grâce à des ressorts de faible force
de rappel ( < 1 daN ) et présente un canal de guidage ( 40 ) . Le
moyen d'accrochage (21) porte aussi des tétons de guidage (36)
dans les rails de guidage (24).
La figure 8a est une vue de côté du moyen d' accrochage ( 2I ) .
La partie supérieure est occupée par les cames (non
représentées), et la partie droite assure la fixation du ruban
d'acier de faible épaisseur (20) au moyen d'accrochage (21).
On a représenté en pointillés la rampe de sortie (41) du canal
de guidage (40).
La figure 8b est une vue de dessus d' une paire de cames ( 22 )
dont la surface active est munie de dents ( 22a ) orientées de
manière à ce que la pointe (4) du produit long à tirer ne
risque pas de déraper et de se désolidariser du moyen
d'accrochage quand celui-ci exerce une traction sur ladite
pointe.
La figure 9 est un schëma du système de synchronisation ( 27 )
situë entre deux blocs d'étirage (7,7a,7b) successifs
comprenant un plateau (27b) supportant une boucle (28) de
produit long ëtiré (2a,2b,2c) dont le diamètre est mesuré par
un capteur (27a), un moteur d'accélération (29) ou "pinch-
roll" en sortie de boucle (28).
Ce plateau (27b) présente une bordure (40) en "U" renversé qui
permet le guidage du produit. long étiré.
La figure 10 représente en coupe longitudinale la pointe (4)
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d'un tube à étirer en 3 passes d'étirage. Elle contient 3
mandrins (11, lla, llb).Des encoches (30) et un/ou plusieurs
bouchons (34) peuvent âtre utilisées pour maintenir les
mandrins dans un espace limité, et éventuellement les
lubrifiants des mandrins d'étirage.
La figure 11 représente une ligne d'étirage (31) comprenant en
série:
* un ensemble de dévidage (5) avec 8 paniers (6) contenant les
produits Longs (2) à étirer,
* un premier dispositif d'étirage (1) avec un bloc d'étirage
(7), un bloc de refroidissement (12), un dispositif de
traction (16) et un dispositif d'engagement automatique (19)
non représenté sur la figure, formant le produit long étiré
(2a),
* un système de régulation (27),
* un deuxième dispositif d'étirage (la) analogue au premier,
formant le produit long étiré (2b),
* un deuxième système de régulation (27a),
* un troisième dispositif d'étirage (lb) analogue aux
précédents, formant le produit long étiré (2c),
* un poste de trancannage ( 32 ) pour la mise à longueur et le
conditionnement final (35) des demi-produits étirés obtenus.
Selon le cas, ce poste ~ de trancannage peut être remplacé par
un dispositif d'enroulement et de réception en panier en vue
d'autres opérations de transformation (recuit, étirage,
rainurage, gainage, etc...)
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les moyens génériques de l'invention peuvent prendre plusieurs
formes concrètes.
Selon un dispositif possible, le dispositif d'engagement
automatique (19) comprend:
a) un moyen auxiliaire de traction (20) de longueur limitée
dont une extrémitë est solidaire d'un moyen d'accrochage /
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dêcrochage automatique (21), ladite longueur étant telle que,
lorsque ledit moyen d'accrochage est fixé à ladite extrémité
effilée dudit produit long (2) sortant dudit bloc d'étirage,
ledit moyen auxiliaire de traction est en prise par son autre
extrêmité avec ledit dispositif de traction. Il peut aussi
traverser sur toute sa longueur ledit dispositif de traction
(16) et son autre extrémité se trouver au-delà dudit
dispositif de traction (16).
b) des moyens de guidage (24) dudit moyen auxiliaire (20), sur
tout ou partie de la trajectoire allant de la sortie dudit
bloc d'étirage (7) à la sortie dudit dispositif de traction
(16), et en sortie dudit dispositif de traction (16),
c) des moyens de déplacement avant et arrière dudit moyen
auxiliaire (20) comprenant ledit dispositif de traction (16).
Ces moyens de déplacement avant et arrière peuvent comprendre
en outre un moyen secondaire ( 23 ) pour dêplacer et mettre en
prise ou désolidariser ledit moyen d'accrochage (21) avec
ledit dispositif de traction (20) en sortie de celui-ci.
Les figures 3 â 7 et 3a â 7a illustrent de manière détaillée
le dispositif d'étirage automatique selon l'invention,
dispositif qui comprend, d'une part en ligne, des moyens
d'étirage: bloc d'êtirage (7), bloc de refroidissement (13) et
dispositif de traction (16), et d'autre part, un dispositif
d'engagement automatique (19) intégrë à ces moyens d'étirage.
Comme cela a été clairement montré, l'invention permet non
seulement de réaliser un engagement automatique du tube à
êtirer dans une filière, mais surtout de réaliser un
engagement du tube jusqu'en sortie (33) du dispositif de
traction (16). I1 s'agit là d'un élément essentiel de
l'invention: en effet, l'invention vise non seulement à
rêsoudre les problèmes déjà exposés, mais aussi â fabriquer
des produits longs êtirés, des tubes principalement mais non
exclusivement, présentant un excellent état de surface - ce
qui exclut de nombreux dispositifs de traction qui blessent et
marquent en surface le produit long à étirer.
Suite à ses essais, la demanderesse en est arrivée à la
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conclusion que l'ensemble des problèmes posês, tant d'ordre
économique que de qualité, ne pouvaient être résolus qu'à
condition de coupler un dispositif de traction basé sur
l'emploi de courroies motrices rapprochées qui enserrent ledit
produit long étiré sur une longueur suffisante pour exercer
l'effort de traction et l'entraîner par simple pression des
courroies motrices sans le blesser, ce qui nécessitait donc un
dispositif d'engagement automatique permettant justement
l'engagement du produit long à étirer jusqu'en sortie (33) du
dispositif de traction (16).
Le dispositif d'engagement automatique (19) selon l'invention
comprend en outre diffêrents moyens particuliers de mise en
oeuvre.
Ainsi, ledit moyen auxiliaire de traction (20) est choisi de
manière â présenter, en dëplacement avant, une résistance à la
traction suffisante pour pouvoir tirer ledit produit long (2a)
depuis la sortie dudit bloc d'étirage (7), au travers dudit
bloc de refroidissement (12), jusqu'à la sortie dudit
dispositif de traction (16), et à présenter, en déplacement
arrière, une résistance à la compression suffisante pour que,
grâce auxdits moyens de guidage (24), ledit moyen
d'accrochage/décrochage automatique (21) puisse étre déplacé
jusqu'â la sortie dudit bloc d'étirage (7).
De préférence, ledit moyen auxiliaire de traction (20) est un
ruban d'acier dont le positionnement latéral est assuré par
des rails qui constituent lesdits moyens de guidage (24).
Mais ce ruban d'acier peut étre remplacé par tout autre
dispositif de transmission du mouvement et de l'effort, par
exemple un Gable inséré dans de petits manchons cylindriques,
ou encore par exemple un ruban sous forme de portions de
barres articulées, ou d'une chaîne formée de maillons
articulés.
Lorsque le moyen auxiliaire de traction (20) n'est pas
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activé, il doit étre positionné, en sortie dudit dispositif de
traction (16), grâce à un moyen de guidage (24a) et de garage
dudit moyen auxiliaire de traction (20) et dudit moyen
d'accrochage (21).
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Pour activer ou désactiver le dispositif d'engagement
automatique (19), c'est â dire pour prêsenter, ou pour
écarter, le moyen d'accrochage face â la, sortie (33) du
dispositif de traction (16), ledit moyen secondaire (23) peut
10 être un vérin (23) comme représenté sur les figures 3 à 7, ou
un axe moteur d'entrainement ou tout autre moyen équivalent.
Selon l'invention, ledit moyen d'accrochage / décrochage
automatique (21) est constitué par deux cames (22) à dents
orientées permettant un agrippage de ladite extrémitë dudit
produit long (2) effilée dès que et tant que le moyen
d'accrochage / décrochage automatique (21) exerce une traction
sur ladite extrémité en déplacement avant. Voir figure 8.
De préférence, comme illustré à la figure 8b, lesdites cames
(22) ont un profil en forme de spirale logarithmique de
manière à exercer une pression sur la pointe proportionnelle à
la traction et ce pour des fabrications de tubes dont les
diamétres peuvent varier dans une gamme assez étendue.
Le dispositif d'étirage selon l'invention peut comprendre un
bloc de-refroidissement (12) auquel est associé une boite
d'essuyage (14).
Cette boite d'essuyage (14) dont l'orifice central est adapté
au produit étiré (2a), est translatable grâce auxdits moyens
de guidage (24) et par la poussée dudit moyen d'accrochage
(21) jusqu'à la sortie dudit bloc d'étirage (7).
Un bloc de refroidissement (12) n'est pas en soi nécessaire
pour mettre en oeuvre l'invention, mais, compte tenu de la
nécessité d'exercer une traction sur le produit métallique
long étiré sans le blesser, il est prêfërable d'utiliser, pour
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les courroies motrices du dispositif de traction (16) des
matériaux peu abrasifs, en particulier des matériaux
plastiques ou des élastomères qui peuvent être de stabilité
thermique limitêe. Dans ce cas, il est important de refroidir,
typiquement par aspersion d'eau froide, le produit métallique
long étirê, et de l'essuyer avant qu'il ne s'engage entre
lesdites courroies motrices rapprochées.
Selon l'invention, ledit dispositif de traction (16) est un
dispositif à courroies ou chenilles (17), qui peut exercer un
effort de traction sur une longueur suffisante LT (18),
typiquement de 1 à 3 m selon les efforts de traction requis et
les forces de frottement entre le produit long étiré et -
lesdites courroies, sans blesser les produits longs étirés.
Les courroies motrices sont par exemple constituées par des
bandes en matériau élastomère ou en caoutchouc maintenues
l'une contre l'autre par des rouleaux presseurs et/ou moteurs.
Les courroies motrices (17) pourraient être aussi remplacées
par une succession de paires de rouleaux qui auraient une
fonction équivalente, l'essentiel étant que la longueur de
traction LT (18) entre les courroies motrices et ledit produit
long étiré soit suffisante pour exercer l'effort de traction
nécessaire â l'étirage, sans pour autant blesser la surface du
produit long étiré.
Comme cela a étë représenté sur la figure 3, le dispositif
selon l'invention peut comprendre, dans le cas d'étirage de
tubes,~en sortie de bloc d'étirage (7), un moyen (37) pour
former une encoche (30) pour diminuer le diamètre intérieur
dudit tube et, lors du démarrage, faciliter la mise en place
du mandrin adapté à chaque filière.
Le moyen (37) représenté sur la figure 3, cbrrespond à deux
cames dont la mise en rotation conduit â la formation d'une
encoche (30), du type de celles représentées à la figure 10.
En effet, l'étirage de tubes implique la présence d'un mandrin
(11) à l'intérieur du tube qui doit, durant l'étirage du tube,
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être pris dans la filière d'étirage. L'encoche (30) a pour
objet de permettre l'engagement, dans la filière (10), de la
partie de plus petit diamètre du mandrin (11). En l'absence
d'encoche (30), il y aurait un risque de voir le mandrin
glisser. Cette encoche n'est réalisée au niveau de la pointe
(4) du tube à étirer que dans la mesure où il s'agit d'une
passe d'étirage intermédiaire, puisque l'encoche réalisée lors
de l'engagement de la pointe du tube est destinée à permettre
l'engagement du mandrin dans la passe d'étirage suivante,
comme cela sera expliqué par la suite.
Le dispositif d'étirage selon l'invention comprend des moyens
pour automatiser la mise en oeuvre séquentielle des différents
mouvements permettant la mise en oeuvre desdits moyens
d'engagement automatique:
a) mise en marche arrière dudit moyen secondaire (23) de
manière à présenter ledit moyen d'accrochage (21) en sortie de
dispositif de traction (16),
b) et arrêt dudit moyen secondaire dès mise en marche arrière
dudit dispositif de traction (16),
c) mise en marche arrière du dispositif de traction (16)
jusqu'à ce que ledit moyen d'accrochage (21) ait agrippê
ladite extrémité dudit produit long (2) effilée,
d) mise en marche avant du dispositif de traction (16), et
êventuellement réalisation automatique, grâce à un générateur
d'encoche (37), d'une encoche (30) après déplacement de ladite
extrémïtë sur une longueur donnée prëdéterminée,
e) et, lorsque ledit moyen d'accrochage (21) arrive en sortie
dudit dispositif de traction (16), mise en marche avant
temporaire dudit moyen secondaire (23) pour écarter ledit
moyen d'accrochage (21) de la sortie dudit dispositif de
traction (16).
Les moyens d'automatisation utilisés sont connus en eux-mêmes
et peuvent être éventuellement complëtés par tout type
capteur, typiquement capteur de présence de produit long,
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capteur de vitesse, capteur de température, permettant une
mise en oeuvre fiable du dispositif d'étirage selon
l'invention.
L'invention a également comme objet une ligne d'étirage (31)
comprenant en série autant de dispositifs d'étirage tels que
celui déjâ décrit que de passes d'étirage souhaitées. Cette
ligne comprend, entre deux dispositifs d'étirage successifs,
un dispositif de régulation (27) permettant le guidage dudit
produit long étiré (2a) vers l'entrée du bloc d'étirage
suivant (7a), vers un poste de trancannage ou vers tout autre
poste de traitement du tube étirë.
Selon une modalité illustrée à la figure 9, ledit dispositif
de régulation (27) permet la formation d'une boucle (28) dudit
produit long étirê, et comprend des moyens de dëplacement
(29), typiquement des rouleaux moteurs entre lesquels passe le
produit long étirë en fin de boucle, et un capteur de position
de la boucle (27a). Bien que la figure 9 reprêsente le produit
long étiré entrant et sortant de ladite boucle comme étant
colinéaires, le dispositif de régulation (27) à boucle permet
en fait d'orienter, en sortie de boucle, le produit long étiré
dans la direction souhaitée, comme clairement montré à la
figure 11.
L'invention permet donc de mettre en série plusieurs
dispositifs d'étirage selon l'invention, typiquement de 3 à 5,
ordonnês_par diamètre de filière dêcroissant et de constituer
une ligne d'êtirage (31) selon l'invention, comme représenté à
la figure 11.
Un système de synchronisation de ces dispositifs est
nécessaire, notamment parce que la vitesse linêaire des
produits longs étirés augmente en sortie de chaque filière. Ce
système de synchronisation permet de réaliser un enchaînement
de passes d'étirage avec des allongements différents (par
exemple 160$ d'étirage en première passe, 130$ en seconde
passe, etc...), contrairement aux systèmes d'êtirage de l'art
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antérieur qui ne sont conçus que pour une gamme d'étirage
donnée.
La ligne d'étirage (31) comprend donc gênéralement des moyens
de contrôle de la position et de la vïtesse dudit produit long
(2, 2a, 2b...), des moyens de contrôle du diamètre de chaque
boucle de rêgulation (28), des moyens de synchronisation des
différentes vitesses linéaires desdits produits longs étirés
en sortie de chaque bloc d'étirage en jouant sur la vitesse
imposée aux dispositifs de traction (16) et/ou aux moyens de
déplacement (29), de maniére à ce qu'il n'y ait ni
accumulation ni tension excessive desdits produits longs
étirés entre deux blocs d'étirage successifs (7,7a).
L'invention peut être utilisée pour l'étirage de produits en
couronnes, tels que tubes, fils ou barres.
L'invention peut aussi être utilisée pour l'êtirage de
produits métalliques droits, tels que barres et tubes.
EXEMPLE DE REALISATION
On a réalisé une ligne d'ëtirage (31) complète telle que
représentée à la figure 11.
Cette ligne (31) comprend 3 dispositifs d'étirage (l, la, lb)
suivis d'un poste de trancannage (32) qui délivre des
couronnes de tubes conditionnées (35) prétes â être
commercialisées .
Elle a permis de passer, en 3 passes d'étirage, de passer d'un
diamêtre de tube de 18 mm à un diamêtre de 9;52 mm.
Cette ligne est alimentée par des paniers (6) de tubes à
étirer.
Chaque dispositif d'étirage (l,la,lb) comprend en série un
bloc d'ëtirage (7,7a,7b), un bloc de refroidissement
(12,12a,12b) et un dispositif de traction (16,16a,16b) à
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chenille équipé de courroies (17) typiquement en caoutchouc.
Entre deux dispositifs d'étirage (1 et la, la et lb) un
dispositif de régulation (27,27x) à boucle permet notamment
5 d'orienter le tube étiré dans la direction souhaitée, et
d'assurer la flexibilité nëcessaire entre deux dispositifs
d'étirage successifs, pour qu'il n'y ait localement ni
accumulation, ni manque de tube étiré.
La ligne (31) comprend des moyens de guidage du tube étiré qui
10 est tout au long de la ligne et en permanence sous contrôle de
position - sauf au niveau de la boucle ( 28 ) du dispositif de
régulation (27), destinée à amortir les a-coups.
Le système de pilotage automatique et de synchronisation de la
ligne, connu en soi, n'a pas été représenté sur la figure 11.
Le fonctionnement de cette ligne d'étirage peut être décrit de
la maniëre suivante:
* pour chaque panier de couronne de tube à étirer, l'opérateur
doit réaliser, à l'aide d'un dispositif prévu à cet effet,
une pointe comme représenté à la figure 10, en ayant placé au
préalable 3 mandrins (ll,lla,llb) adaptés aux 3 filières
d'étirage (lO,lOa,lOb) non représentées. I1 doit réaliser une
encoche (30).
* il présente manuellement l'extrémité (4a) de la pointe (4)
du tube dans la première filiére (7).
* il suffit ensuite qu'il mette en route la ligne selon
l'invention pour que s'enchainent automatiquement toutes les
opêrations jusqu'au poste de trancannage.
Généralement, la préparation de la pointe peut être réalisée
en temps masque, de sorte que, globalement, dâns cet exemple-
là, la productivité moyenne pour réaliser simultanément les 3
derniéres passes d'étirage et le trancannage se situe entre
150 et 250 m/min (vitesse efficace), pour une vitesse maximum
de l'ordre de 400 m/min sur cet exemple-là, mais elle peut
être supérieure à 1800 m/min.
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AVANTAGES DE L'INVENTION
Les dispositifs d'étirage selon l'invention présentent déjà en
eux-mêmes un grand intérêt pour fabriquer, de manière
économique, des produits longs étirés présentant une grande
qualité de surface. Cependant l'invention donne toute sa
mesure dans la réalisation de lignes d'étirage (31) selon
l'invention.
En effet, si on compare une ligne (31) comme celle de
l'exemple de réalisation, aux dispositifs de l'ëtat de la
technique, la productivité est multipliée environ par 2 pour
le seul aspect "étirage" puisque la ligne (31) réalise 3
passes d'étirage à la vitesse efficace de 200 m/min, alors que
le dispositif de l'état de la technique réalise 1 passe à une
vitesse efficace de 250 m/min.
I1 est important de noter que, dans le cas de l'état de
technique, le trancannage est une opération rëalisêe
séparément, et non intégrée comme sur la ligne (31) selon
l'invention, ce qui présente â la fois une forte diminution de
la manutention et des coüts de main d'oeuvre, et aussi une
suppression de risques d'endommagements des tubes.
La possibilité d'intégrer le trancannage (ou toute autre
opération de traitement ou de finition du tube étirë) à
l'étirage du tube résulte du fait que l'invention permet un
guidage total du produit long étirë, la trajectoire du produit
long étiré, parfaitement définie, pouvant être assimilée â une
droite brisée, chaque changement de direction étant assuré par
un dispositif de régulation (27) avec une boucle de produit
long étiré (28).
Par contre, le moyen d'étirage de l'état de la technique, qui
transforme une couronne de tube en une autre couronne de tube
étiré, ne permettait pas l'intégration de l'opération de
trancannage - de tout autre opération - à l'étirage du tube.
De plus, â production Identique, le coût d'une ligne (31)
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selon l'exemple est environ 4 fois moindre que celui des
équipements correspondants de l'état de. la technique incluant
les moyens d'étirage et de trancannage, et si l'on compare
l'encombrement au sol d'une ligne (31) selon l'exemple et
celui, schématisé â la figure 2, des équipements selon l'état
de la technique, cet encombrement est environ 2 fois moindre
avec une ligne (31) selon l'invention.
Par ailleurs, l'invention ne se limite pas â l'exemple de
réalisation et permet de réaliser, par la conception modulaire
d'une ligne d'étirage, différentes possibilités. Par exemple,
l'ensemble de passes d'étirage de tubes peuvent être réalisés
avec 2 lignes de 4 dispositifs d'étirage chacune, la seconde
et derniëre ligne comprenant le poste de trancannage.
Enfin, l'invention permet de garantir, gràce~â l'intégration
du poste de trancannage â la ligne d'étirage (intégration qui
n'était pas possible avec les dispositifs d'étirage selon
l'état de la technique), une production de produits longs
étirés présentant une grande qualité de surface.
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