Brevet FR2190540A1 — publié le 19740201

L'invention concerne un dispositif aménagé sur le banc de presse de presses horizontales à boudiner les métaux, en particulier de boudineuses à tubes, qui comporte des moyens pour refroidir le boudin sortant et pour éviter les blessures de surface de ce dernier résultant du frottement sur le banc de presse. Le banc de presse des boudineuses horizontales à métaux présente usuellement, tant à sa semelle que sur ses côtés, une garniture en fonte ou d'autres moyens pour diminuer le frottement du banc. Le boudin sortant glisse tout le long dans le lit du banc de presse, de sorte que sa surface, en particulier immédiatement après la sortie de la matrice de la boudineuse, c'est à-dire à un moment où il est encore mou et donc très sensible, est facilement blessée. Pour diminuer le mouvement relatif du boudin par rapport au banc de presse, il est déjà connu de prévoir, au lieu du banc fixe, un train de plaques mobile dans la direction du pressage.Mais, comme il n'est guère possible d'accélérer et de freiner le train de plaques de façon absolument conforme au mouvement, c'est-à-dire à la vitesse, en accord avec le boudin, certaines blessures de surface interviennent ici encore, telles que traces de frottements, éraflures et enfoncements. Ces blessures sont partiellement atténuées lors de l'éti- rage ultérieur du boudin, mais elles ne sont pas éliminées, et elles reparaissent lors du polissage et du traitement galvanique sous forme de trous et de rayures. Eventuellement aussi, les tubes sont courbés lors du boudinage, c'est-à-dire qu'ils se plient à l'état de plasticité thermique et ne sont pas droits après refroidissement.La longueur de pressage possible, surtout dans le cas de tubes à paroi mince, est limitée non seulement par la capacité du récipient de la boudineuse, mais surtout par le reflux du boudin sortant. Enfin, dans la fabrication de tubes à partir de blocs non percés, il se produit à la tête du tube un trognon à profil plein, qui provient du fait que le bloc n'est troué par le mandrin que dans le récepteur de la boudineuse. Surtout dans les tubes à paroi mince, qui sont donc particulièrement sensibles, ce trognon reste le plus souvent fixé immédiatement derrière la matrice ; le boudin tubulaire sortant frotte tout le long sur lui, en entraîne parfois loin un morceau en roulant, et se trouve ainsi blessé sur une longueur plus ou moins grande. Le but de l'invention consiste à équiper le banc de presse d'une presse horizontale à boudiner les métaux avec un dispositif qui élimine ces inconvénients, empêche les traces de frottement, les courbures et les aplatissements du tube, et réduise au minimum tout contact mécanique, au moins jusqu'à obten -tion d'une rigidité superficielle minimale du boudin. Pour résoudre ce problème, le banc de presse suivant l'invention est garni, au moins sur une partie de sa longueur, d'une ou plusieurs rangées de buses à air, à travers lesquelles on souffle de bas en haut, pendant la durée de l'opération de boudinage, contre le boudin sortant de la matrice de la boudineuse, de l'air sous pression, qui soulève le boudin au-dessus du banc de presse, c'est-à-dire le maintientet/ou le guide en le faisant flotter. Il peut être prévu, ainsi juxtaposées, deux ou plusieurs rangées, de préférence trois rangées de buses à air, qui sont conformées rondes ou en forme de fentes. Pour permettre l'éloignement rapide du trognon qui se forme en tête d'un boudin tubulaire quand le mandrin troue dans le récepteur un bloc non percé à l'avance, les parois latérales du banc de presse peuvent être interrompues au moins sur une courte distance derrière la boudineuse.Les buses à air sont, de préférence, inclinées par rapport à un axe médian commun, dans lequel le boudin flotte pendant l'opération de pressage , et éventuellement aussi, inclinées dans la direction de transport du boudin. Comme l'opération proprement dite ne dure qu'un temps assez court, les buses à air peuvent être enclenchées par sections successives, en fonction de la sortie du boudin hors de la presse, ou de son avancement sur le banc de presse. Gracie au dispositif suivant l'invention, le boudin est saisi dès sa sortie de la presse, et porté sur un faisceau de jets d'air, ou sur un coussin d'air, avec stabilisation en direction de l'axe. Il faut mentionner qu'il est déjà connu, dans un four à recuire, de porter et/ou de transporter lentement une matière en bande sur un coussin de gaz à haute température. Dans ce cas, de nombreuses buses réparties sur toute la surface portent la matière reposant devant et/ou derrière le four, et remplie de gaz, tandis que des buses supplémentaires correspondantes, agissant de haut en bas, assurent un parcours hautement stabilise de la bande, empêchent la matière à chauffer de se courber vers le haut, et la chauffent en même temps par le haut. Le dispositif suivant l'invention est au contraire destiné, non seulement à porter un boudin qui sort de la matrice avec une vitesse de plusieurs mètres par seconde, mais aussi à le stabiliser sur l'axe de consigne, autant que possible sans l'aide de moyens de butée, et en outre à le refroidir à S? surface. Le dispositif convient à tous les profilés ronds et particulièrement aux tubes à paroi mince. L-'air s'écoule alors vers le haut à gauche et à droite du boudin. Il se forme un tourbillon qui ramène toujours dans l'axe de consigne le boudin se dépla çant latéralement. Le dispositif suivant l'invention rend théoriquement possible le boudinage de tubes -de longueur quelconque. Dans le cas de boudins plats ou d'autres profils, on peut obtenir, grtce au dispositif suivant l'invention, un portage sur coussin d'air ou un certain soulagement de poids, de façon qu'aucune trace de frottement ne se produise à la surface du boudin. Mais, dans ce cas, le guidage latéral est surtout assuré par des rouleaux latéraux de glissement ou par les parois latérales du banc de presse, tandis que, pour les profilés ronds et en particulier tubulaires, les parois latérales du banc de presse exercent seulement une action de sécurité en cas de rupture. L'invention sera décrite plus en détail ci-après, avec référence aux dessins, sur lesquels - la figure 1 est une vue latérale schématique d'une presse hori zontale à boudiner les métaux, et du banc de presse adjacent pourvu d'un dispositif suivant l'invention, - la figure 2 est une vue en plan partielle à plus grande échelle du même banc de presse équipé du dispositif suivant l'invention, - la figure 3 est une coupe, égalent à plus grande échelle, du banc de presse suivant la ligne III-III de la figure 1, - les figures 4 et 5 sont des schémas pour illustrer la fonction porteuse ou stabilisatrice du dispositif suivant l'invention, - et la figure 6 est un schéma de connexion pour la commande des buses à air. Suivant la figure 1, à une presse horizontale à boudiner les métaux 1, se raccorde un chariot de sortie 2 portant un banc de presse 3, dont les parois latérales 4, 5, à courte distance derrière la boudineuse 1, sont éloignés de quelques mètres. Comme le montre la figure 2, une plaque de fond 6 du banc de presse 3 comporte plusieurs rangées de trous, qui servent de buses à air et peuvent être conformés en fentes. Suivant la figure 3, sous la plaque de fond 6 est prévue une chambre à air 8, qui est alimentée en air comprimé à partir d'une conduite d'air comprimé 9 , par l'intermédiaire d'une soupape réductrice de pression non représentée. Comme on le voit d'après le courant d'air figuré, les trous 7 sont inclinés par rapport à l'axe médian et soutiennent un boudin tubulaire 10 en flottement sur cet axe. D'une façon non représentée, les buses à air 7 peuvent en outre être inclinées dans la direction de transport. On voit sur la figure 4 que les jets d'air, dont les diamètres sont faibles par rapport à celui du tube 10 à porter, s'appliquent très longuement à la surface du profilé rond, et s'écartent régulièrement au-dessus de lui. Si le tube 10, comme le montre la figure 5, se déplace vers un côté, l'allongement du trajet sur l'un des côtés et la dépression qui en résulte à cet emplacement vis-à-vis de la surpression sur le c8té opposé conduisent à une composante stabilisatrice, c'est-à-dire que le courant d'air ramène le tube 10 en la position médiane. Comme l'opération d'extrusion, c'est-à-dire le temps mis par la matière boudinée pour sortir sur le banc de presse 3, est courte par rapport au temps total entre les opérations, les buses à air 7 ne sont pas branchées en permanence, et ne sont pas non plus branchées toutes en même temps. Par suite, la chambre à air 8 est obturée par sections vers les trous 7 servant de buses à air, au moyen de soupapes magnétiques non représentées, conformées par exemple en tiroirs. Ces soupapes sont ouvertes une par une lorsque le boudin 10 avance, puis refermées dès que le boudin 10 s'arrête et se trouve refroidi à la surface. La commande du dispositif décrit a lieu de préférence en fonction de la pression de service de la boudineuse à métaux1 par exemple au moyen d'une channe de commande et de connexion, telle qu'elle est représentée simplifiée et partiellement coupée Sur la figure 6. Au moyen d'un interrupteur U1 un transformateur T peut être mis en tension. Un commutateur U2 alimente une channe de relais, et un commutateur U3 alimente une channe de soupapes magnétiques de commande. En E, est indiqué un interrupteur fin de course, et en Pp un commutateur conjoncteur commandé par un manomètre.V1, V2 ... sont des relais retardateurs avec leurs contacts respectifs v1, v2 ..... ; A, B sont des disjoncteurs qui sont actionnés par les contacts a1, a2, a3 ou b1, b2, b3 etc Enfin, S1, S2 ... sont les susdites soupapes magnétiques de commande des buses à air 7 (figure 2). Après fermeture des commutateurs U1, U2, U3, le déroulement de la commande a lieu de la façon suivante La pression de service du mandrin de la boudineuse mis en marche ferme un contact p par l'intermédiaire d'un manomètre P. E est déjà fermé au repos. V1 reçoit la tension, et ferme avec retard le contact v1 dans le circuit du disjoncteur A. Celui-ci ferme le contact d'auto-maintien al, par l'intermédiaire du contact a2 le relais retardateur V2, et par l'intermédiaire du contact a3 la soupape magnétique S1 pour la première section des buses à air 7. Avec un retard prédéterminé ou réglable à l'avance, le relais V2 ferme alors le contact v2. Par ce dernier, le disjoncteur B reçoit le courant et ferme les contacts b1, b2, b3. Le contact b2 est destiné au relais retardateur suivant V3 non représenté sur le schéma.Le contact b3 met sous tension la soupape magnétique S2, qui branche les buses 7 à la chambre à air 8 dans la deuxième section. Lorsque tous les tiroirs à air ont été ouverts jusqu'à la fin, et que le boudin 10 est extrudé sur toute sa longueur, l'interrupteur de fin de course à butée E débranche les disjoncteurs A, B... Ainsi les soupapes magnétiques Slr S2 .... sont elles aussi hors courant, et, elles ferment les passages de la chambre à air 8 aux buses 7. Le boudin 10 se pose sur le lit du banc de presse 3.Comme, d'une part, le trognon a déjà, lors de ltextrusion, pu tomber latéralement dans la partie du banc de presse 3 où les parois latérales 4, 5 sont absentes, et que, d'autre part, avec la fin de l'extrusion, a pris fin aussi le déplacement longitudinal du boudin 10 dont la surface a suffisamment durci par suite du refroidissement intensif par l'air, le boudin 10 n'est plus endommagé en se posant sur le lit du banc de presse 3. Au lieu de la commande temporisée telle que représentée par le schéma de connexion de la figure 6, on peut aussi prévoir une commande photo-électrique ou thermo-électrique en fonction de la progression du boudin. Dans ce qui précède, on a surtout décrit l'application du portage et de la stabilisation du boudin par courant d'air au cas des profilés ronds. Suivant le diamètre du boudin et son poids par unité de longueur, il sera avantageux de juxtaposer deux, trois ou plusieurs rangées de buses. De même, il faut adapter chaque fois aux dimensions et aux constantes de la matière la distance des buses 7 dans la direction d'extrusion, cette distance pouvant atteindre 50 mm pour un diamètre de 1 mm des buses et deux rangées ; il faut aussi adapter la pression d'air, qui peut par exemple être comprise entre 1,0 et 1,8 atmosphères. Dans le cas de matière extrudée aplatie, telle que barres, bandes et autres, le courant d'air des buses 7 n'est capable d'assurer aussi un guidage latéral que moyennant l'emploi de moyens de commande séparés. Mais, dans tous les cas, le courant d'air permet de porter la matière plate comme sur un coussin d'air - sous pression réduite au moins sur la plaque de fond du banc de presse - le guidage latéral étant de préférence assuré par les parois latérales 4, 5, ou encore par des rouleaux latéraux de glissement non représentés. REVENDICATIONS 1 - Dispositif aménagé sur le banc de presse de presses horizon tales à boudiner les métaux, en particulier de boudineuses à tubes, qui comporte desmoyens pour refroidir le boudin sortant et/ou pour éviter les blessures de surface de ce dernier résultant du frottement sur le banc de presse, carac térisé en ce que le banc de presse (3) est équipé, au moins sur une partie de sa longueur, d'une ou plusieurs rangées de buses à air (7), à travers lesquelles on souffle de bas en haut pendant la durée de l'extrusion, contre le boudin (10), sortant de la matrice de la boudineuse (1), -de l'air sous pression qui soulève le boudin (10) au-dessus du-banc de presse (3), c'est- & dire le maintientet/ou le guide en le faisant flotter. 2 - Bane de presse selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux, et, de préférence trois ou plusieurs rangées de buses à air, juxtaposées et que celles ci sont rondes ou conformées en fentes. 3 - Banc de presse selon revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins sur une courte longueur derrière la boudineu se (1), les parois latérales (4,5) du banc de presse (3) sont interrompues. ss - Banc de presse selon I' ensemble des revendications précé dentes, caractérisé en ce que les buses à air (7) sont in clinées par rapport à un axe médian commun du banc de presse (3), et éventuellement inclinées dans la direction de transport du boudin (10). 5 - Banc de presse selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les buses à air peuvent être bran chées successivement par sections en fonction de la sortie du boudin (10) hors de la boudineuse (1), ou de son avance sur le banc de presse (3).