Brevet FR2132757A1 — publié le 19721124

1227:; 2132757 la présente invention est relative aux machines hydrauliques à étirer, notamment pour dresser et éventuellement pour écrouir des pièces telles que des profilés et des tôles, comprenant une tête de serrage et d'étira ge reliée directement ou par l'intermédiaire de traverses et de barres de traction au piston étireur d'un mécanisme de commande à vérin hydraulique, une deuxième tête de serrage coopérant avec la première, couvant être déplacée axi a ! err.ent. entrt-- des points espacés les uns des autres et équipée de dispositifs d:ancrage pouvant être verrouillés et déverrouillés et de moyens pour le déplacement axial et l'ancrage, ainsi que, pour la transmission des lorces. des cadres, colonnes ou bandes de traction métalliques encastrés dans la fondation et présentant des saillies, des évidements ou des trous d'an-rage espacés 1rs uns des autres les distances enti* les saillies, évidements ou trous pour l'ancrage d'une deux:ièr;e tête de serrage d'une telle machina ou banc à étirer sont généralement fixées en fonction de l'écart de longueur maximal des pièces devant Être étirées sur la machine. Toutefois, si les programmes de fabrication portent sur des pièces ayant des écarts de longueur relativement, faibles 'nais présentant d.rs sections transversales importantes - ce qui nécessite par conséquent d Dans les machines hydrauliques à étirer de ce type, la course maximale de la tête de serrage et d'étirage ou du mécanisme de commande hydraulique à vérin est égale à la course d'étirage de la tête et correspond à l'étirage maximal de la pièce à étirer la plus longue, plus la course d1engagement. qui est égale au double de la longueur d'engagement ou de serrage de la pièce dans la tête, plus la distance entre les points d'ancrage. Les vérins hydrauliques, conçus pour produire des efforts de traction importants pendant, le mouvement d'étirage, doivent donc, en outre couvrir la course d'engagement, bien que les efforts devant être produits par le mouvement d'engagement de la pièce dans les têtes de serrage et d'étirage soient beaucoup plus petits. En raison de la nécessité de couvrir également tjtte course d'engagement, la course totale des vérins hydrauliques devient grande ; de tels vérins ont l'inconvénient d'être coûteux, aussi bien à l'achat, que dans 1 'exploitation et l'entretien. 72 1227 2 3 2132757 de l'étirage, l'immobilisation de la deuxième tête de serrage dans le sens de l'étirage étant rendue possible grâce au fait qu'elle peut être accouplée au dispositif d'ancrage pouvant être déplacé et qu'elle peut être désaccouplée de ce dispositif d'ancrage, par des dispositifs de retenue fixés sur celui-ci 5 et agissant sur une ou plusieurs barres de traction parallèles s'étendant dans le sens de l'étirage et fixées à la deuxième tête de serrage. Comme ia deuxième tête de serrage doit pouvoir être déplacée rapidement et de façon continue, surtout pour couvrir la course d'engagement dans le sens de l'étirage, et comme cette tête, doit pouvoir 10 être immobilisée convenablement dans le sens de l'étirage avant que ne commence l'étirage, les dispositifs de retenue doivent non seulement pouvoir être manoeuvres rapidement et simplement, mais ils doivent également retenir les barres de traction pour n'importe quelle distance entre la deuxième tête de serrage et la tête de serrage et d'étirage. 15 On connaît des dispositifs de retenue comprenant des éléments de serrage conçus pour des barres rondes et lisses servant à la transmission de forces dans le sens de l'axe des barres. Ces éléments de serrage sont formés par des douilles cylindriques fendues d'un côte ou par deux demi-coquilles dont 3a longueur est plus ou moins grande, en fonction 20 des forces devant être transmises, et qui peuvent être serrées sur la barre par un ou plusieurs assemblages à vis sur l'un ou sur les deux côtés longitudinaux. Pour différentes raisons, ces éléments de serrage ne conviennent cependant pas pour la mise en oeuvre de l'invention. Il est notam-25 ment difficile sinon pratiquement impossible de serrer les assemblages à vis simultanément, de manière que la force longitudinale produite dans chaque assemblage soit toujours la même. De plus, des douilles fendues ou des demi-coquilles se déforment irrégulièrement dans le sens de la longueur et dans le sens de la périphérie lors du vissage, de sorte que la pression 30 de serrage qu'elles produisent sur la ou les barres n'est pas uniforme sur toute la longueur e-; toute la périphérie de la zone de serrage, et que des pressions de serrage élevées peuvent se produire localement, si bien que les dimensions de tels éléments doivent être relativement grandes pour des raisons de sécurité. Les filetages de ces assemblages subissent en outre une forte 35 usure en cas de service ininterrompu, et la dépense nécessaire pour assurer que tous les assemblages puissent être serrés ou desserrés simultanément. sous la même force longitudinale est considérable. C'est pourquoi des 72 12272 2 2132757 C'est pourquoi, pour maintenir aussi faible que possible la course totale ou la longueur du mécanisme de commande à vérin, on choisit les distances entre les points d'ancrage aussi petites que possible et, en bien des cas, on les choisit plus petites que les distances rendues en 5 fait nécessaires par les écarts de longueur maxima des pièces d'un programme de fabrication Les pièces d'un programme de fabrication doivent alors être triées préalablement en fonction des distances entre les points d'ancrage ce qui a non seulement l'inconvénient que les pièces à sous-longueur et à surlongueur doivent être retirées du flux de pièces, entraînant ainsi 10 l'interruption de la succession régulière des pièces, mais aussi qu'il faut prévoir des possibilités de stockage, donc de la place, pour les pièces ainsi retirées du flux normal. L'étirage des pièces ainsi retirées implique en outre l'interruption du processus de travail et 1 ' i.ntercalation d'une opération particulière puisque la deuxième tête de serrage doit être décalée 15 de la distance nécessaire puis ancrée. Les machines à étirer comprenant un mécanisme de commande à vérin hydraulique couvrant à la fois la course d'étirage et la course d'engagement ont en outre l'inconvénient que les pièces sont tout d'abord saisies par la tête de serrage et d'étirage de la machine à étirer - car 20 les pièces sont généralement introduites dans celle-ci de manière qu'elles soient alignées par l'une des extrémités, généralement l'extrémité avant, par rapport à la tête de serrage et d'étirage - et sont ensuite poussées par cette tête dans la deuxième tête de serrage, les pièces glissant sur des appuis et étant poussées sur une distance allant d'une longueur de 25 serrage jusqu'à la distance séparant deux points d'ancrage. Un tel procédé est susceptible de produire des rayures sur les pièces, surtout si elles sont en métaux non ferreux. L'invention vise à éviter les inconvénients, provenant du fait que la course et, par suite, la longueur hors tout du vérin d'étirage 30 hydraulique sont déterminées, non seulement par la course d'étirage nécessitant des forces importantes, mais également par la course d'engagement nécessitant seulement des forces faibles, grâce à un agencement dans lequel la course d'engagement est produite, non plus par la tête de serrage et d'étirage eu par le vérin hydraulique d'étirage, mais par la deuxième tête de serrage. 35 Pour obtenir ce résultat, l'invention prévoit que la deuxième tête de serrage mobile est séparée des dispositifs d'ancrage et est disposée sur un dispositif d'ancrage pouvant être déplacé dans le sens 72 12272 4 2132757 éléments de serrage d'une telle exécution ne conviennent pas aux dispositifs de retenue devant être manoeuvres à une cadence élevée et de façon ininterrompue . Pour cette raison, l'invention prévoit l'utilisation 5 de dispositifs de retenue comprenant des éléments de serrage manoeuvrés hydrauliquement et en soi connus, notamment par la demande de brevet allemand publiée n° 1,922.497, qui entourent entièrement des corps cylindriques en produisant partout la même pression sur eux. Ces éléments de serrage agissent de l'extérieur vers 10 11 intérieur et comprennent une chambre de pression formée par un évidement annulaire, et un manchon cylindrique étanche et élastique qui peut être exposé, à sa surface latérale extérieure, à un fluide sous pression. Contre la surface intérieure de la paroi exposée à la pression est disposée une douille de serrage présentant des fentes axiales ou une série de segments 15 de serrage disposés en cercle et définissant des fentes axiales entre eux, qui sont d'une matière plus dure que celle du manchon étanche. Si les distances entre les points d'ancrage ne sont pas très importantes, il est avantageux de déplacer la deuxième tête de serrage de façon continue, pour l'approcher de la tête de serrage et d'étirage ou 20 pour l'en écarter, au moyen d'un vérin hydraulique ayant les caractéristiques nécessaires à cet effet. Par contre, lorsque les distances entre les points d'ancrage sont importantes, il est plus avantageux de-produire le déplacement continu - c'est-à-dire le déplacement sans paliers sur n'importe quelle distarfce désirée - au moyen d'un ou de plusieurs moteurs, notamment au 25 moyen d'un ou de plusieurs moteurs hydrauliques. Le dispositif d'ancrage peut également être déplacé par des moteurs, notamment par des moteurs hydrauliques . L'équipement d'une telle machine hydraulique à étirer avec des dispositifs qui sont mus exclusivement par voie hydraulique apporte 30 l'avantage qu'aussi bien la commande que la régulation des différentes opérations peuvent être réalisées en utilisant des organes de régulation et de commande hydrauliques connus et ayant donné leurs preuves, soit pour la commande manuelle, soit pour la commande automatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 35 ressortiront plus clairement de la description qui va siivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : t . ■ - la figure 1 est une élévation latérale schématique d'une machine hydraulique à étirer suivant l'invention ; i 72 1227: 5 21327 57 - la figure 2 est une vue en plan de la machine représentée sur la figure 1 ; - la figure 3 est une élévation latérale de la machine après extension de la deuxième tête de serrage ; 5 - la figure 4 est une élévation latérale d'une deuxième tête de serrage mobile entraînée par un moteur, et d'un dispositif d'ancrage ; et - la figure 5 est une coupe longitudinale d'un dispositif de retenue hydraulique pouvant être incorporé dans le dispositif d'ancrage. 10 Sur le côté gauche d'une fondation 1 est disposée, sur des rails 2a, 2b, une tête de serrage et d'étirage 3 qui est équipée de roues 3a. 3b., 3_ç, 3d^ et commandée, par l'intermédiaire d'une tige de piston 5, par un vérin d'étirage fixe composé d'un cylindre 4a_ et d:un piston 4]>. Sur le côté droit est prévue une deuxième tête de serrage 6, équipée de roues 6ci, 15 6b, et 6d, qui est accouplée par l'intermédiaire d'articulations 7 et d'une barre de traction 8 à un dispositif d'ancrage 9 au moyen d'un dispositif de retenue hydraulique 10 qui permet également de désaccoupler la deuxième tête de serrage 6 de ce dispositif d'ancrage 9. Ce dernier est également mobile et est à cet, effet équipé des roues 9a^ 9b^ 9.ç et 9çl. Le dispositif 20 de retenue hydraulique 10 est monté fixe dans le dispositif d'ancrage 9 et il produit l'accouplement de la deuxième tête de serrage 6 et du dispositif d'ancrage 9 au moyen d'éléments de retenue 20, 21, 22 entourant la barre de traction 8. Lorsque le dispositif de retenue hydraulique 10 est 25 desserré, la deuxième tête de serrage 6 peut être approchée ou écartée de façon continue de la tête de serrage et d'étirage 3 (voir les figures 1 et 3) au moyen d'un vérin hydraulique monté entre le dispositif d'ancrage 9 et la tête 6 et composé d'un cylindre 11, d'un piston 12 et d'une tige de piston 12a^ Le dispositif d'ancrage 9 peut être bloqué, dans le sens de l'étirage, 30 au moyen d'une cale 14 qui peut être engagée dans des évidements 16 correspondants réalisés dans une bande de traction métallique 15 encastrée dans la fondation. La cale 14 peut être introduite dans ces évidements ou extraite de ceux-ci au moyen d'un mécanisme non représenté. Pour que le dispositif d'ancrage 9 puisse être déplacé 35 d'un évidement d'ancrage 16 à un autre, après l'extracti-on de la cale 14, les deux roues avant 9a, 91a sont entraînées par un ou plusieurs moteurs 17a^ 17b, par exemple des moteurs hydrauliques, qui peuvent être accouplés aux roues et l'un à l'autre par des arbres 18, 18a, 18b^. 72 12272 6 2132757 Le déplacement de la deuxième tête de serrage 25 peut également être produit par des moteurs, par exemple par des moteurs hydrauliques 26 entraînant les roues 6ç^, 6d, comme représenté sur la figure 4. On choisit ce mode d'entraînement lorsque la distance V 5 entre les points d'ancrage sur les bandes de traction est très grande parce que les vérins, malgré le fait qu'ils doivent seulement produire des forces relativement faibles, deviennent trop coûteux ou deviennent même irréalisables en raison de la grande longueur. Le dispositif de retenue hydraulique 10 (figures 1 et 5) 10 comprend un corps creux hydraulique 19, dans lequel sont incorporés, aux deux extrémités, des éléments de serrage hydrauliques 20, 21, 22 qui se composent essentiellement d'une chambre de pression formée par un évidement annulaire 20, d'un manchon cylindrique étanche 21 et de segments de serrage métalliques 22 qui sont mobiles dans le sens radial. 15 Pour le guidage et le support de la barre de traction 8 à chaque extrémité du dispositif de retenue 10, des coussinets 24 en métal ou en matière synthétique sont disposés dans les couvercles 23 vissés sur les extrémités du corps creux 19 et délimitant les évidements annulaires 20 du côté situé axialement à l'extérieur. 20 Pour le guidage d'une barre de traction relativement longue, on peut prévoir un dispositif de retenue 10 ou un corps creux 19 ayant une longueur suffisante, ou on peut prévoir plusieurs dispositifs de retenue 10 montés l'un derrière l'autre. La machine hydraulique à étirer décrite ci-dessus et 25 comprenant un dispositif d'ancrage séparé de la deuxième tête de serrage fonctionne de la manière suivante : La figure 1 montre, à titre d'exemple et de façon schématique, une pièce 13 dans la position où elle est introduite dans la machine à étirer. La distance A entre l'extrémité avant de la pièce 13 et 30 la face avant de la tête de serrage et d'étirage est maintenue aussi faible que possible et a une valeur constante, et la distance B entre l'extrémité arrière de la pièce 13 et la face avant de la deuxième tête de serrage 6 dépend de la longueur de la pièce amenée, longueur qui est déterminée par la grandeur de l'extrémité dite "perdue" qui est coupée et dont la longueur 35 est au maximum égale à la distance V entre les points d'ancrage. Au moment de la mise en service de la machine hydraulique à étirer, le dispoâtif d'ancrage 9 est tout d'abord déplacé au moyen des 72 12272 7 2132757 moteurs hydrauliques 17a, 17b... jusqu'à ce que la cale 14 se trouve au-dessus de l'évidement 16 correspondant à la longueur de la pièce devant être étirée. La cale 14 est ensuite engagée dans cet évidement. Après l'amenée de la pièce 13 jusque dans l'axe d'étirage et après le déplacement de la tête 5 de serrage et d'étirage 3 jusqu'à la position de départ pour l'étirage représentée sur la figure 1, au moyen du vérin 4a^ bh_, la deuxième tête de serrage 2 est approchée de la tête 3, soit au moyen du vérin hydraulique 11, 12, 12a, soit au moyen des moteurs hydrauliques 26. Après le déplacement de la deuxième tête de serrage 6 10 sur la distance B et sur la longueur de serrage E de l'extrémité arrière de la pièce 13, celle-ci est saisie par les mâchoires 6a^ Si à commande hydraulique de la deuxième tête de serrage 6. Dans le présent exemple, la pièce 13 (voir la figure 3) est appliquée contre une butée au bout des mâchoires 6.f, La deuxième tête de serrage 6, ayant ainsi saisi la pièce 13, 15 pousse maintenant cette pièce en avant sur la distance A plus la distance correspondant à la longueur de serrage E de l'extrémité avant de la pièce, si bien que cette extrémité avant est engagée dans la tête de serrage et d'étirage 3. Pendant que la pièce 13 est ainsi poussée en avant, elle glisse sur des appuis 27a., 27b et 21c. 20 Les mâchoires 3e,, 3J de la tête 3 et les mâchoires 6e^, 6f, de la deuxième tête sont serrées au moyen de dispositifs hydrauliques non représentés. Le dispositif de retenue 10 est également serré hydrauliquement. La pièce 13 est ensuite étirée par l'introduction de fluide hydraulique sous pression dans le vérin 4a, 4.b, à travers le conduit 4ç^ 25 Toutes les opérations peuvent être effectuées de façon entièrement automatique, si bien que l'ensemble d'un cycle de travail de la machine peut être déclenché au moyen d'un seul bouton de manoeuvre, 72 12272 8 2132757 REVENDICATIONS 1. Machine hydraulique à étirer, notamment à étirer les profilés et les tôles pour les dresser et/ou pour produire ni écrouissage, 5 comprenant une tête de serrage et d'étirage reliée directement ou par l'intermédiaire de traverses et de barres de traction au piston étireur d'un vérin hydraulique d'étirage, une deuxième tête de serrage coopérant avec la première tête et pouvant être déplacée dans le sens de l'étirage, cette deuxième tête étant équipée de dispositifs d'ancrage pouvant être 10 verrouillés et déverrouillés et de moyens pour le déplacement axial et l'ancrage, ainsi que des cadres, des colonnes ou des bandes de traction présentant des saillies, des évidements ou des trous d'ancrage espacés les uns des autres, caractérisée en ce que la deuxième tête de serrage mobile est séparée des dispositifs d'ancrage et est disposée sur un dispositif 15 d'ancrage pouvant être déplacé dans le sens de l'étirage, l'immobilisation de la deuxième tête de serrage dans le sens de l'étirage étant rendue possible grâce au fait qu'elle peut être accouplée au dispositif d'ancrage pouvant être déplacé et qu'elle peut être désaccouplée de ce dispositif d'ancrage, par des dispositifs de retenue fixés sur celui-ci et agissant 20 sur une ou plusieurs barres de traction parallèles s'étendant dans le sens de l'étirage et fixées à la deuxième tête de serrage. 2. Machine hydraulique à étirer, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de retenue comprend un ou plusieurs éléments de serrage connus disposés les uns derrière les autres, manoeuvrés 25 par un fluide sous pression, entourant complètement des barres de traction rondes et capables de serrer ces barres de traction en produisant sur elles une force de pression uniforme. 3. Machine hydraulique à étirer selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la deuxième tête de serrage peut être déplacée 30 de façon continue par un vérin hydraulique. 4. Machine hydraulique à étirer selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la deuxième tête de serrage e£ déplacée par un ou plusieurs moteurs entraînant, par l'intermédiaire de roues dentées, des roues portant cette deuxième tête de serrage. 35 5. Machine hydraulique à étirer selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif d'ancrage est déplacé par un ou plusieurs moteurs entraînant, par l'intermédiaire de roues dentées, des roues portant ce dispositif d'ancrage. 6. Machine hydraulique à étirer selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les moteurs sont des moteurs hydrauliques.