Brevet FR2303618A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne un procédé de filage a la presse de profilés, à partir d'une biellette, plus particulièrement en métal léger, au moyen d'une pièce d'appui (ou de poussée) ou semblable, forçant au travers de l'outil de formage (filière) ladite billette; elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comportant une pièce ou élément de poussée, en forme de disque, fixant et/ou poussant le matériau a filer contre l'outil de formage (filière). Dans le cas du formage à chaud d'une billette préchauffée à la température de filage, pour la fabrication de profilés et de barres, on comprime généralement la billette introduite dans le conteneur directement au travers d'une filière fixe, au moyen d'un pilon presseur actionné par une presse hydraulique; dans ce cas, c'est le pilon presseur ou, plus précisément, le disque presseur monté sur ledit pilon qui constitue l'élément de poussée pour le matériau filer. Par contre, pendant l'opération de filage suivant le procédé dit inverse, c'est l'outil de formage (filière) qui est poussé dans le conteneur fixe, après qu'une billette y a été introduite jusqu'a son point d'appui ou de contre-poussée. L'outillage est logé sur un long pilon presseur, très sollicité au point de vue thermique et mécanique; celui-ci doit être façonné craux, étant donné que le produit filé est évacué au travers de lui. Du fait qu'il supporte l'outillage, toutes les forces de filage développées au cours de l'opération agissent sur le pilon presseur en mouvement, c'est- -dire généralement aussi des sollicitations en torsion et en flexion qui viennent se superposer à celles dues à la pression. I1 s'est avéré, en outre > que,dans tous les cas,le le résidu, désigné sous le nom de culot, qui reste dans le conteneur la fin de l'opération de filage,est est particulièrement genant; son enlèvement occasionne souvent des interruptions de marche de l'appareil. Ces inconvénients on peu etre éliminés grâce au procédé suivant l'invention, selon lequel le culot qui reste, à la fin de l'opération de filage proprement dite, adhérant la face de l'outil tournée vers l'élément exerçant la poussée, est perforé et/ou façonné en forme d'un tube à paroi mince; de ce fait, la surface d'adhérence du culot à la face frontale de l'outil est réduite et il suffira ainsi d'un léger choc pour détacher ledit culot, façonné comme indiqué.Une telle façon de procéder s'est révélée particulièrement avantageuse dans le cas d'une presse à filer travaillant suivant le procédé de filage inverse car, dans ce cas > la face frontale de l'outil chargée du culot, a la fin de chaque opération, est librement accessible 9 une intervention latérale; ledit culot peut etre détaché par une action dirigée perpendiculairement à la direction du filage et, le cas échant, évacué automatiquement. Pour la mise en oeuvre du procédé, un dispositif s'est avéré particulièrement avantageux : il comprend au moins une pièce (tige, tourillon ou analogue) en saillie sur la surface frontale de l'élément de poussée, en direction du filage, pièce qui arrive en fin d'opération au niveau de l'outil pour y façonner le culot résiduel ou qui pénètre meme dans celui-ci sur une faible profondeur. Dans ce dernier cas, la tige peut atteindre meme la partie terminale, côté outil, du profilé extrudé et lui conférer, suivant l'invention, une forme tubulaire, ce qui empêche le blocage redouté de l'extrémité du profilé, dans la presse; cette extrémité, encore chaude, de forme tubulaire, se déforme rapidement sous l'action de forces externes de pinçage et reste ainsi toujours libre et est séparée du profilé a l'extérieur de la presse. La forme et le rôle de la tige ou du tourillon, suivant l'invention, se différencient nettement des mandrins ou aiguilles, en soi connus, qui pénètrent dans l'outil pendant l'opération de filage, dans le cas de la fabrication de profilés creux. Afin que la presse à filer reste souple dans son emploi et que le contrôle de la tige ou du tourillon soit simplifié, ces derniers sont de préférence montés amovibles sur l'élément ou pièce de poussée ou d'appui, avec, suivant une autre caractéristique de l'invention, intercalage d'une plaque appliquée qui s'est révélée particulièrement avantageuse lorsque l'on a recours d plusieurs tourillons. Parmi les buts visés, figure la rationalisation du nettoyage de la presse après chaque opération de filage; cet effet, un organe de raclage a été prévu qui, pendant l'opération de filage, se meut en s'appuyant à la paroi de la chambre du conteneur dans lequel se trouve la biellette, lorsque l'outil libère la paroi de ladite chambre, au fur et à mesure de sa pénétration dans la billette. Grâce à cet organe de raclage, par exemple sous forme de saillie radiale appliquée sur I'outil,sur le pilon presseur ou sur l'élément de poussée, la paroi interne du conteneur est automatiquement nettoyée, ce qui évite toute interruption de marche de la presse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de quelques exemples de réalisation et en se référant aux dessins schématiques annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une vue en plan d'une presse a filer, a l'état de repos avec, sur le côté, un chariot de chargement sur lequel se trouve une billette; - la figure 2, la même presse, avant l'opération de filage, avec la billette en position de chargement; - la figure 3, une autre forme d'exécution de la presse a filer, pendant l'opération de filage; - la figure 4, une autre presse a filer, en fin d'opération de filage; - la figure 5, un détail de la figure 4, en un autre moment de l'opération;; - la figure 6 est une représentation axonométrique d'une presse a filer, pour le procédé directs pendant l'opération de filage et - la figure 7 illustre des détails de deux types d'exécution des presses a filer, partiellement en coupe. Devant la traverse principale 1 d'une presse a filer R pour profilés en aluminium, est disposé, séparé} un conteneur 3 pour la mise en oeuvre du procédé dit inverse; ce conteneur peut, grâce à sa cavité 2, qui se trouve dans l'axe principal A de ia presse a filer R, etre amené sur ou plus précisément autour d'un pilon presseur fixe 4, qui s'appuie avec sa plaque de butée 5 directement la traverse principale I. Le pilon presseur 4 présente un canal axial, qui s'étend d'un outil 7 de formage (filière), représenté schématiquement sur le dessin, jusqu'à l'ouverture de passage 8 de la traverse 1. Le conteneur 3, mobile dans la direction de l'axe A de la presse grâce a un dispositif de transport 10, est amené au-dessus du pilon presseur 4, supporté par un coulisseau d'outillage 9. En face de la partie frontale 11 de l'outillage et 12 du conteneur sont représentés très schématiquement la presse hydraulique principale 13 avec son bâti 14. Dans la position de préchargement de la presse à filer, représentée sur la figure 1, la largeur b de l'espace P compris entre la partie frontale 11 de l'outillage et de la surface de compression (ou de poussée) 15 la plus proché de la presse hydraulique 13, correspond approximativement å la longueur c du conteneur 3, de sorte que la longueur f du déplacement maximal du conteneur 3 ne dépasse pas sensiblement le double de ladite longueur c; dans le cas illustré, cette longueur c est environ le quadruple du diamètre intérieur d de l'ouverture 2 du conteneur. Mais ces rapports ne sont que des valeurs purement indicatives. La surface de compression 15 de la presse hydraulique 13 est constituée ici par la partie frontale d'un tourillon cylindrique 16 qui fait saillie axialement sur la plaque de fermeture 17 de la presse hydraulique 13. A une certaine distance de l'axe principal A de la presse filer R est disposé le dispositif de chargement 18 de la billette. Dans le support concave 19, de largeur e, d'un chariot 20 dont est pourvu ledit dispositif de chargement 18, coulissant en direction sensiblement perpendiculaire à l'axe principal A, se trouve une billette cylindrique 21 du matériau à filer. Pour charger la billette 21 dans la presse a filer R, le chariot coulissant 20 du dispositif chargeur 18 est déplacé suivant la direction z jusqu'à ce que l'axe M de la billette 21 coincide avec l'axe A de la presse à filer R (figure 2). Du fait de l'impact exercé, suivant la direction z, par le chariot coulissant 20, le culot 23, en forme de rondelle, résidu d'une opération de filage précédente, est décollé, au niveau de la partie frontale 12 du conteneur, de l'ouverture 2 de celui-ci et tombe dans un récipient collecteur 24 disposé latéralement. Suivant une autre variante de la presse à filer R, le culot résiduel 23 peut aussi tomber dans une goulotte 25 et etre ensuite évacué par une bande transporteuse articulée 26, en direction p. Dès que la billette 21 est amenée en position centrée devant l'ouverture 2 du conteneur par le dispositif chargeur 18, la presse hydraulique 13 déplace sa surface de poussée 15, suivant la direction x, jusqu'à la billette 21 et presse celle-ci contre l'outil 7; ainsi, la billette 21 est serréeen position flottante entre l'outil 7 et la presse hydraulique 13. Après avoir retiré le chariot coulissant 20 de l'espace P, le conteneur 3 est déplacé suivant la direction indiquée par la flèche y, de façon å envelopper la billette 21 sans toutefois entrer en contact avec elle, jusqu'à ce que sa surface frontale 12 vienne s'appuyer sur la plaque de fermeture 17 de la presse hydraulique 13. La presse à filer R est dès lors chargée pour une nouvelle opération de filage; au cours de cette opération, la presse hydraulique 13 comprime la billette 21, entourée par le conteneur 3, au travers de l'outil (filière) 7 suivant la direction x, alors que le conteneur 3 est repoussé vers la traverse principale I suivant un mouvement correspondant à une vitesse de filage de l'ordre du 10 mm/s. Sur la figure 3 est représentée, en pointillé intérieur, la pièce W profilée s'écoulant dans le conduit axial 6 du pilon presseur, après avoir passé au travers de l'outil de façonnage 7 (en direction x), vers l'ouverture de passage 8 pratiquée dans la traverse principale 1. Dans le cas illustré, le pilon presseur 4 est monté sur la traverse principale 1 au moyen de la tete d'appui 30 et le tourillon axial 16 de la presse hydraulique 13 est fixé par une pièce filetée 31 dans la plaque 17 de fermeture. Lorsque le conteneur 3 a atteint sa position terminale, dans le sens du rapprochement de la traverse principale 1, (position indiquée par le pointillé 3e, sur la figure 4), la billette 21 a été complètement extrudée à l'exception du culot résiduel 23, a forme de rondelle, déjà mentionné; celui-ci, après que la presse hydraulique 13 aura reculé pour reprendre sa position de fin d'opération (position indiquée par le pointillé 13e), se trouvera en saillie sur la partie frontale 12 du conteneur, elle-meme alignée a nouveau sur la partie frontale 11 de l'outil. Pour détacher un culot 23 à forme tubulaire, résidu d'une opération de filage, dont le trou central 34 (figure 2) a été produit par le tourillon 16 axial de la presse hydraulique 13, il suffira d'un choc du chariot coulissant 20, en sa phase d'approche. Si on renonce, par contre, à un tourillon axial 16, on aura alors un culot résiduel forme de disque, plaqué contre la partie frontale 11 de l'outil; dans ce cas, il faut avoir recours généralement à une cisaille a impact 35, montée sur le chariot chargeur 18 et réglable quant à sa position; lorsque ledit chariot se meut vers le culot résiduel 23, celui-ci est investi par la cisaille 35 et détaché.Cette cisaille 35 repart ensuite en direction opposée (direction u), à l'arrière de la billette 21, avant que celle-ci soit serrée entre la partie frontale 11 de l'outil et la presse hydraulique 13. Dans le cas d'une presse à filage direct R1, (figure 6), le pilon presseur 4, portant un disque presseur 40, est également pourvu d'un tourillon axial 16, qui pénètre dans la billette 21, représentée avec un pointillé intérieur; le disque presseur 40 presse ledit tourillon contre la filière 7 fixe, montée dans un porte-outillage 41, au travers duquel le matériau profilé s'écoule, dans la direction x du filage. Pour le nettoyage de la chambre 2 du conteneur, est prévu un racloir 29, monté sur le disque presseur 40, qui, lors du retrait du pilon presseur 4, entrain les déchets adhérant à la paroi interne du conteneur. La figure 7 représente un tourillon 16, ayant une largeur de tête s maximale d'environ 60 mm et une hauteur h d'environ 30 mm, par exemple, dont la tige filetée 31 pénètre dans le trou taraudé 42 d'une plaque appliquée 43 qui, à son tour,est emboitée dans une cavité 45 d'un disque presseur 40, ou d'une plaque d'obturation 17 d'un piston plongeur. La longueur utile k de l'outil 7 est plus grande que la hauteur h du tourillon 16. La plaque appliquée 43 peut etre démontée et remplacée par une autre plaque présentant une autre disposition de tourillon. C'est ainsi que sur la moitié droite de la figure 7 on peut reconnaître une partie d'une plaque appliquée 43 pourvue d'un autre tourillon 16r, faisant partie d'un groupe de quatre tourillonspériphériques16r disposés autour du tourillon central 16. Le tourillon central 16 présente sur sa partie frontale 46 des cavités borgnes 47 servant de prise à un outil pour le vissage et le dévissage; ces cavités borgnes 47 peuvent être utilisées pour la fixation d'un prolongement 48 de tourillon. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le filage de profilés, a partir d'une billette, plus particulièrement d'une billette en métal léger, au moyen d'un élément exerçant la poussée de ladite billette dans un outil de formage (filière), caractérisé par le fait que le culot, qui reste à la fin de l'opération de filage proprement dite, adhérant à la face de l'outil tournée vers l'élément exerçant la poussée, est perforé et/ou façonné en forme d'un tube A paroi mince. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profilé ainsi obtenu est façonné en forme de tube dans sa zone terminale, côté outil. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, comportant un élément (ou pièce) de poussée en forme de disque, fixant et/ou poussant le matériau à filer contre l'outil de formage (filière), caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une pièce (tige, tourillon ou analogue) en saillie sur la face frontale de l'élément de poussée en direction du filage, pièce qui arrive au niveau de l'outil en fin d'opération et/ou qui peut y pénétrer, pour y façonner le culot résiduel. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la (ou les) pièce(s) en saillie est (sont) montée(s) amovible(s) sur l'élément de poussée. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que la (ou les) pièce(s) en saillie est (sont) montée(s) amovible(s) sur une plaque appliquée ou analogue et, avec celle-ci, fixée(s) également de façon amovible sur l'élément de poussée. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que la pièce en saillie est pourvue d'une tige filetée qui est vissée dans une cavité taraudée correspondante de l'élément de poussée ou de la plaque appliquée, intermédiaire. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que la plaque appliquée intermédiaire est fixée par vissage dans une cavité de l'élément de poussée. 8. Dispositif selon au moins une des revendications 3 a 7, caractérisé par le fait que la hauteur de la pièce en saillie est plus faible que sa longueur. 9. Dispositif selon au moins une des revendication 3 à 8, caractérisé par le fait que la pièce en saillie est prolongée par un élément monté axialement. 10. Dispositif selon au moins une des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que la pièce en saillie ou son élément de prolongation est effilée, dans la direction du filage. 11. Dispositif selon au moins une des revendications 3 à 10, pour la mise en oeuvre du procédé de filage direct à la presse, comportant comme élément de poussée un pilon presseur, mobile dans le conteneur en direction de l'outil, caractérisé par le fait que ledit pilon est pourvu d'un organe racleur des parois de la chambre du conteneur, agissant au moins lorsqu'il se déplace dans la direction opposée à celle du filage. 12. Dispositif selon au moins une des revendications 3 10, pour la mise en oeuvre du procédé de filage inverse 9 la presse, comportant un outil se déplaçant dans le conteneur contre l'élément de poussée, caractérisé par le fait qu'un organe racleur est monté sur l'outil et/ou sur le pilon presseur qui le supporte, agissant sur les parois de la chambre du conteneur au moins lorsque ledit outil et/ou pilon se déplace en sens contraire à celui du pressage. 13. Dispositif selon au moins une des revendications 3 à 12, pour la mise en oeuvre du procédé de filage à la presse, caractérisé par le fait que sur un outil fixe, en regard d'un élément de poussée mobile, est monté au moins un organe racleur, sous forme de saillie radiale, qui agit sur la paroi de la chambre de conteneur en mouvement vers de poussée. 14. Dispositif selon une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que l'organe racleur est constitué par une saillie en forme de couronne disposée radialement par rapport à la paroi de la chambre.