Brevet FR2304431A1 — publié le 19761015

La présente invention concerne les cisailles pour tréfileuses. On connait des cisailles pour tréfileuses, actionnées par des vérins à impact pneumatiques. Les cisailles connues de ce type nepermettent pas de couper des barres de forte section car les vérins pneuma- tiques présentent une capacité insuffisante pour un encombrement important. On connait également des cisailles mécaniques volantes qui sont, elles aussi, de capacité limitée. En outre, leur fonctionnement est brutal et les coupes qu'elles permettent d'obtenir présentent un état de surface irrégulier. L'invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant une cisaille qui, tout en présentant une capacité élevée, assure une coupe rapide et franche des barres. Elle a donc pour objet une cisaille, notamment pour tréfileuse, comportant un chariot déplaçable suivant un mouvement alternatif dans la direction de déplacement du matériau en barre à sectionner, ledit chariot portant un dispositif de coupe de matériau en barre, caractérisée en ce que le dispositif de coupe comprend un bloc sur lequel est montée une lame d'appui pour le matériau en barre, une lame de coupe portée par un coulisseau déplaçable perpendiculairement à la direction de déplacement du matériau en barre, au moyen d'un premier vérin hydraulique monté sur le chariot, des moyens formant étau destinés à maintenir le matériau en forme de barre contre la lame d'appui pendant l'opération de coupe et un dispositif de commande dudit premier vérin et des moyens formant étau. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'une cisaille suivant l'invention - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue partielle de dessus de la Fig. 1 ; - la Fig. 4 montre en élévation une lame de la cisaille suivant l'invention et, - la Fig. 5 représente le circuit hydraulique de commande de la cisaille suivant l'invention. La cisaille représentée à la Fig. 1 comporte principalement un chariot 1, monté à coulissement sur des glissières non représentées et qui font partie du banc d'une tréfileuse sur laquelle la cisaille est destinée à être montée. Le chariot 1 est entraîné selon un mouvement alternatif en vue d'effectuer des coupes de barres de longueur déterminée compte tenu de la vitesse de déplacement du matériau tréfilé. Sur le chariot 1 est montée une semelle 2 sur laquelle est fixé le socle 3 de la cisaille par l'intermédiaire d'une plaque 4 de matériau résistant et élastique formant amortisseur. Dans la semelle 2 et la plaque 4 sont prévus des orifices de même diamètre qui définissent avec des trous étagés prévus dans le socle 3,quatre logements 5 pour des supports 6. Chaque support 6 présente une bride 7 fixée contre l'épaulement du trou étagé correspondant au moyen de vis non représentées et comporte un trou axial tronconique 8. Dans les trous tronconiques 8 des supports 6 sont engagées les extrémités inférieures de quatre colonnes 9 qui constituent les montants verticaux de la cisaille. Chaque colonne est maintenue dans son support 6 au moyen d'un écrou 10 et comporte une partie tronconique 7 adaptée dans le trou tronconique 8 du support 6. A leurs extrémités supérieures, les colonnes 9 présentent des portions tronconiques 11 engagées dans des trous tronconiques ménagés dans des pièces d'assemblage 12 montées dans une plaque supérieure 13, et immobilisées dans celle-ci par des écrous 14 portés par les extrémités supérieures filetées des colonnes 9. La cisaille comporte en outre un bloc 15 monté à coulissement sur les colonnes 9, à l'encontre de ressorts hélicoïdaux 16 entourant chacun une colonne 9 et montés entre les pièces d'assemblage 12 et des butées annulaires 17 prévues dans des pièces de centrage 18 solidaires du bloc 15. Les pièces de centrage 18 sont constituées par des tubes traversés chacun par une colonne 9, l'extrémité supérieure de chaque tube étant entourée par l'extrémité inférieure d'un manchon 19 fixé par son autre extrémité à la plaque supérieure 13 et constituant avec ce manchon un dispositif de protection télescopique pour le ressort 16. En se référant à la Fig. 2, on constate que le bloc 15 présente à sa partie inférieure un profil constitué par deux surfaces 20 formant rampes de pentes de même valeur mais de signes contraires, plolongées chacune par un palier plan 21, chacun de ces paliers étant à son tour prolongé par une surface 22 parallèle à la surface 20 correspondante. Le bloc 16 repose sur deux pièces 23 formant coins montées à coulissement sur le socle 3. Chaque pièce 23 comporte une extrémité verticale 24 destinée à être appliquée contre l'extrémité correspondante de l'autre pièce 23 et une paroi supérieure formée d'une surface 25 inclinée de pente identique à celle de la surface 20 correspondante formant rampe du bloc 15 et d'une surface horizontale 26 destinée à coopérer avec le palier 21 correspondant. Les pièces 23 formant coins sont déplaçables à coulissement par des verins pneumatiques 27 solidaires du socle 3 et sont montées à cet effet aux extrémités des tiges de piston 28 desdits verins. Ainsi que le montre la Fig. 3, les déplacements des coins 23 sont synchronisés par des dispositifs de commande 29 du type câble à billes. Dans le présent mode de réalisation, on a prévu un verin d'actionnement 27 pour chaque pièce 23, mais il est également possible de n'utiliser qu'un seul verin pour déplacer l'une des pièces 23 et transmettre le mouvement et effort à l'autre pièce 23 par le dispositif de commande précité. Le bloc 15 comporte dans sa partie centrale un évidement étagé 30 , ménagé dans la surface supérieure du bloc 15. Cet évidement 30 qui s'étend entre les colonnes 9, comporte une partie 31 de faible profondeur dans laquelle est monté un porte-lame 32 constitué par une pièce parallélipipédique en acier à une extrémité de laquelle est montée une lame d'appui 33 ou contre-lame de la cisaille, qui affleure la surface de la paroi verticale de la partie 34 plus profonde de l'évidement 30. Au-dessus de la partie 34 de l'évidement 30, est monté un coulisseau 35 fixé à l'extrémité de la tige 36 d'un verin hydraulique 37 à action brusque et portant une lame 38 coopérant avec de la contre-lame 33. Le coulisseau 35 est guidé par des glissières verticales 39 solidaires du bloc 15. La lame 38,représentée à la Fig. 4, est de forme générale rectangulaire, le coté de la lame dirigé verve la contre-la e 33 comportant une encoche 40 évasée et dont le fond 41 est à peu près semi-circulaire. La contrelame 33 comporte dans son côté tourné vers la lame 38,une encoche de forme analogue de sorte que les deux encoches définissent un orifice permettant une introduction aisée de la soie. A coté du vérin 37 de déplacement de la lame 38, la plaque supérieure 13 porte un autre vérin hydraulique 42 de capacité moindre,dont la tige 43 porte à son extrémité libre un sabot 44 monté oscillant sur la tige 13 au moyen d'un axe 45. Le sabot 43 est destiné à assurer l'immobilisation de la barre sectionner contre le porte-lame 32, légèrement avant l'opération de coupe et pendant celle-ci. Le vérin 42 est commandé de façon à appliquer un effort sur la barre à sectionner par l'intermédiaire du sabot 44 et à relâcher cet effort pratiquement sans déplacer le sabot 44. La tige 43 du vérin 42 est montée à coulissement dans un guide 46 lui-même monté dans une pièce 47 fixée au bloc 15. La cisaille comporte en outre deux dispositifs 48 et 49 de guidage des barres au cours de leur passage dans la cisaille. Les dispositifs de guidage 4% et 49 sont disposés sur le chariot 1, respectivement en amont et en aval des colonnes 9, dans le sens du déplacement des barres à sectionner. Le dispositifde guidage 48 comprend un support 50 sur lequel est fixé un guide 51 par l'intermédiaire d'un amortisseur 52. Le guide 51 est constitué par un tube dont l'estrémité 53 tournée vers l'amont est évasée pour faciliter l'introduction dans le guide de la barre à sectionner. Le dispositif de guidage 49 comprend, comme le dispositif 48, un support50a fixé au chariot et un guide 54 fixé au support par l'intermédiaire d'un amortisseur 55. Les guides 51 et 55 sont alignés avec le porte-lame 32 lorsque le bloc 15 se trouve dans sa position haute. La cisaille est commandée par le circutt hydraulique de commande représenté à la Fig. 5 et qui va être décrit ci-après. Sur cette Fig., on a représenté schématiquement les vérins 37 et 42. Le circuit de commande comprend une partie fixe entourée par le rectangle 60 en trait interrompu et une partie montée sur le chariot da la cisaille. La partie fixe ou centrale 60 comporte un bac à fluide 61 auquel est connectée une pompe 62 entrainée par un moteur électrique 63. Dans l'exemple représenté, la pompe 62 est une pompe double alimentant un circuit de puissance 64 du vérin 37 d'actionnement de la cisaille et un circuit auxiliaire 65 qui sera décrit par la suite. La sortie de la pompe 62 connectée dans le circuit 64 est connectée par l'intermédiaire d'un filtre 66, d'un clapet antiretour 67, d'un flexible 68 de liaison entre la centrale 60 et la partie du circuit montée sur le chariot de la cisaille et d'un autre clapet anti-retour 69 avec un régulateur de débit 70 branché en parallèle, à un accumulateur de pression 71 destiné à être mis brusquement en comninication avec le vérin 37 d'actionnement de la cisaille. L'accumulateur 71 peut être, par exemple, du type à membrane. Le côte du clapet 69 opposé à l'accumulateur 71 est en outre connecté par l'interinédiaire d'une vanne de purge 72 et d'un flexible 73, au réservoir 61. Entre le filtre 66 et le clapet 67 est connecté un manomètre 74 sensible à la pression dans le circuit 64 et connecté à une vanne de décharge 74elle-même insérée dans un conduit 75 de retour au réservoir 61, un refroidisseur 76 étant monté dans le conduit 75 en aval de la vanne 74. Le circuit de puissance 64 comporte en outre une branche 77 connectée à une entrée d'un distributeur asservi 78 à deux voies dont la sortie correspondante est connectée d'un côté du piston du vérin 37 par l'intermédiaire d'un flexible 79. L'autre sortie du distributeur 78 est connectée de l'autre côté du piston du vérin37, par l'intermédiaire d'un flexible 80. L'entrée correspondante du distributeur 78 est connectée à la sortie de 11 accumulateur 71 par une conduite 81 dont l'extrémité opposée au distributeur 78 est branchée entre la vanne de purge 72 et le flexible 73. Le distributeur 78 est commandé par deux servo-valves 82 et 83 pilotées par le circuit de pilotage 65 auquel elles sont raccordées par l'intermédiaire d'étranglements 84 et 85 respectivement. Le circuit de pilotage 65 comprend un filtre 86 dont L'entrée est reliée à la sortie de la pompe 62 et dont la sortie est connectée par un clapet anti-retour 87, un filtre 88 et un flexible 89, entre les étranglements 84 et 85. Entre le clapet 87 et le filtre 88 est connecté un accumulateur de pression 90, tandis qu'entre le filtre 86 et le clapet 87 est branché un manomètre 91 relié au conduit 75 de retour au bac 61, par l'intermédiaire d'une vanne de décharge 92. Le circuit de pilotage 65 comprend en outre un conduit 93 de retour au bac 61 relié à la servo-valve 83, un flexible 94 de liaison avec la centrale 60 étant intercalé dans le conduit 93. La servo-valve 82 comporte une entrée 82a connectée à un détecteur de fin de course 56 placé a la partie supérieure de la glissière 39 (Fig. 1) et coopérant avec un volet 57. solidaire du coulisseau 35. La servo-valve 83 comporte une entrée 83a connectée à la sortie d'un codeur (non représenté) de mesure de la longueur du tronçon de barre à couper, placé en amont de la cisaille. Le vérin 42 d'actionnement du sabot de serrage 44 est également commandé par le dispositif de la Fig. 5. Entre le filtre 86 et le clapet anti-retour 87, est connecté un conduit 95 d'alimentation d'un distributeur 96 qui fait partie d'un circuit hydraulique 97 de commande du vérin 42. Dans le conduit 95 est inséré un flexible 98. Le distributeur 96 est en outre connecté par l'intermédiaire d'un conduit 99, dans lequel est inséré un flexible 100, au conduit de retour au bac 61, du circuit de puissance 64. Le circuit 97 comprend en outre des premiers clapets anti-retour 101 et 102 et des seconds clapets anti-retour 103 et 104 avec des régulateurs de débit 105 et 106 branchés en parallèle. Le distributeur est connecté d'une part à l'un des côtés du piston du vérin 42, par l'intermédiaire des clapets 101 et 103, et d'autre part à l'autre côté du piston du vérin 42, par 1 intermédiaire des clapets 102 et 104. Des flexibles 107 et 108 sont respectivement interposés entre les clapets 103 et 104 et le vérin 42. La cisaille qui vient d'être décrite fonctionne de la façon suivante Avant la mise en route de la cisaille, les lames 33 et 38 ce celle-ci sont écartées du fait que le coulisseau 35 se trouve en position haute et que le corps 15 se trouve en position basse. Lors de la première coupe, lorsque l'extrémité de la barre à sectionner a pénétré-dans l'orifice ménagé par les deux encoches des lames 33 et 38, le corps 15 est placé dans sa position haute du fait du rapprochement des coins 23 actionnés par leurs vérins 27. Le corps 15 reste dans la position haute pendant toute la période de fonctionnement car la barre à sectionner étant débitée en continu, chaque fois qu'un nouveau tronçon est détaché de la barre par les lames 33, 38, une extrémité du tronçon suivant qui résulte de la coupe précédente, est déjà engagée entre les lames. L.ition haute du bloc 15 est représentée aux Fig. 1 et 2. Puis commence l'opération de coupe proprement dite. Le chariot 1, animé d'un mouvement de va-et-vient par des moyens classiques, non représentés, accompagne la barre à sectionner dans son déplacement jusqu'à ce qu'un détecteur de longueur (non représenté),réglé de manière que les tronçons découpés par la cisaille aient une longueur prédéterminée, déclenche le circuit hydraulique de commande de la cisaille. En se référant à la Fig. 5 en même temps qu'à la Fig. 1, le signal du détecteur de longueur est appliqué à l'entrée 110 du distributeur 96 du circuit 97 de commande du vérin 42. En position de repos du distributeur 96, celui-ci, ainsi qu'on le voit S l-a F 5, assure la liaison avec le bac 61 des deux chambres du vérin 42 de sorte que celui-ci n'applique aucun effort sur le sabot 44 et que la barre à sectionner peut avancer librement entre les lames. L'application d'un signal à l'entrée 110 du distributeur 96 provoque la mise en communication par celui-ci de la chambre supérieure du vérin 42 avec le circuit de pilotage 65, par l'intermédiaire du conduit 95 et du flexible 98, et le maintien de la chambre inférieure du vérin 42 en liaison avec le bac 61 de sorte que le vérin exerce un effort sur le sabot 44. Celui-ci formant étau avec le porte-lame 32, assure le maintien de la barre pendant un intervalle de temps précédant la coupe de celle-ci. Le signal provenant du détecteur de longueur est également appliqué à l'entrée 83a de la servo-valve 83 qui fait partie du distributeur 78 connecté au vérin 37. La servo-valve 83 met le distributeur dans une position telle que la chambre supérieure du vérin 37 est mise en communication avec l'accumulateur de pression 71,alors que la chambre inférieure de ce vérin est reliée au bac 61. Au cours de la période précédant le déclenchement du distributeur 78, ce dernier isolait le vérin 37 du reste du circuit,et la pompe 62 débitait dans le circuit de puissance 64 de manière à emmagasiner de la pression dans l'accumulateur 71. Lors de la mise du vérin 37 en communication avec l'accumulateur 71, la pression emmagasinée dans celui-ci se trouve brusquement appliquée à la chambre supérieure du vérin 37 dont le piston est entrainé vers le bas et provoque le déplacement du coulisseau 35. La lame 38,portée par le coulisseau 35,sectionne avec une très grande vitesse la barre momentanément maintenue contre le porte-lame 32 par le sabot 44. Lorsque le volet 57 passe davant le capteur de fin de course 56, celui-ci applique un signal de commande à l'entrée 82a de la servo-valve 82. Celle-ci place le distributeur 78 dans une position telle que la chambre inférieure du vérin 37 est mise en communication avec la pompe 62, tandis que la chambre supérieure du vérin est reliée au bac 61. Il en résulte que le piston du vérin remonte et entraine avec lui le coulisseau 35 qui porte la lame 38 jusqu'à ce que celle-ci occupe une position haute dans laquelle la cisaille est prête à effectuer la coupe suivante. Le signal de fin de course du coulisseau 35 est également appliqué à l'entrée 111 du distributeur 96, ce qui provoque la mise en communication momentanée de la chambre inférieure du vérin 42 avec la pompe du circuit de pilotage 65. Les deux chambres du vérin 42 se trouvent donc sous des pressions égales de sorte que le vérin 42 n'applique plus le sabot 44 sur la barre à sectionner et celle-ci peut à nouveau se déplacer librement par rapport au chariot 1, lors de son déplacement de retour. Le sabot 44 ne subit qu'un très faible déplacement vers le haut,juste suffisant pour libérer la barre à sectionner, puis le distributeur 96 retourne dans sa position représentée à la Fig. 5, et le vérin 42 et par conséquent le sabot 44, reste immobile jusqu'à l'application d'un autre signal à l'entrée 110 du distributeur 96. La cisaille qui vient d'être décrite fonctionne avec une très grande rapidité. Elle permet en effet de réaliser des coupes dans des temps de l'ordre de 0,3 seconde , la coupe proprement dite nécessitant 0,2 seconde , tandis que la remontée du coulisseau 35 est assurée en 0,1 seconde Les coupes réalisées sont franches, avec une ovalisation très faible de sorte que le tronçon obtenu peut être directement utilisé comme ébauche pour l'usinage sans nécessiter de reprendre les extrémités. L'utilisation de verins hudrauliques permet d'obtenir une cisaille de capacité importante pour un encombrement relativement réduit. REVENDICATIONS 1. Cisaille, notamment pour tréfileuse,comportant un chariot déplaçable suivant un mouvement alternatif dans la direction de déplacement du matériau en barre à sectionner, ledit chariot portant un dispositif de coupe du matériau en barre, caractériséeen ce que le dispositif de coupe comprend un bloc (15) sur lequel est montée une lame d'appui (33) pour le matériau en barre, une lame de coupe (38) portée par un coulisseau (35) déplaçable perpendiculairement à la direction de déplacement du matériau en barre, au moyen d'un premier vérin hydraulique (37) monté sur le chariot, des moyens (42, 43, 44) formant étau destinés à maintenir le matériau en forme de barre contre la lame d'appui (33) pendant l'opération de coupe et un dispositif de commande dudit premier verin (37) et des moyens formant étau. 2. Cisaille suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bloc (15) est monté déplaçable verticalement sur des colonnes (9) portées par le chariot (1), la surface inférieure du bloc (15) étant pourvue de deux séries de rampes (20, 21) symétriques par rapport à un plan vertical et coopérant avec des blocs (23) formant coins montés déplaçables sur un socle (3) porté par le chariot (1) et actionnés par au moins un vérin pneumatique (27) également porté par ledit socle (3). 3. Cisaille suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (29) de synchronisation des déplacements des coins (23). 4. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit bloc (15) est monté déplaçable verticalement sur les colonnes (9) à l'encontre de ressorts de rappel (16). 5. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite lame d'appui (33) est montée sur le bloc (15) par l'intermédiaire d'un porte-lame (32) logé dans un évidement (34) ménagé dans ledit bloc, une partie dudit évidement étant destinée à livrer passage au coulisseau (35) , en fin de course, lors d'une opération de coupe. 6. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que lesdites colonnes (9) sont fixées dans le socle (3) à leur partie inférieure et sont assemblées à leur partie supérieure par une plaque (13) qui porte ledit premier vérin (37) ainsi que lesdits moyens (42, 43, 44) formant étau. 7. Cisaille suivant la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens formant étau comprennent un second vérin hydraulique (42) porté par ladite plaque supérieure (13);la ti ge de pistan ~(4 W -du ossrie PL1). rtant son extrèmite libre un sabot .14e) articulé su% ladite tige au moyen d'un axe (45),ledit sabot coopérant avec le porte-lame (32) pour assurer le serrage du matériau en forme de barre,légèrement avant l'opération de coupe et au cours de celle-ci. 8. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite lame d'appui (33) et ladite lame de coupe (38) présentent chacune une encoche (40) évasée dont le fond est semi-circulaire, lesdites encoches définissant ensemble, lorsque les lames (33, 38) sont écartées, un passage à peu près en forme de losange pour faciliter l'introduction de la tête de barre. 9. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de commande dudit premier vérin et des moyens (42, 43, 44) formant étau comprend un accumulateur de pression (71) alimenté par un circuit hydraulique de puissance (64) et connecté audit premier vérin par l'intermédiaire d'un premier distributeur (78) à commande électrique commandé par des signaux provenant d'un détecteur de longueur du matériau en barre à sectionner et par des signaux provenant d'un détecteur de fin de course (56, 57) dudit premier vérin (37) au cours d'une opération de coupe, ainsi qu'un circuit hydraulique (97) de commande du second vérin (42) connecté par l'intermédiaire dudit circuit de commande, dans le circuit de pilotage (65) dudit premier distributeur (78). 10. Cisaille suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le circuit de puissance (64) comprend un bac (61) de stockage du fluide hydraulique, une pompe (62, 63) d'alimentation de l'accumulateur de pression (71) et un conduit de retour au bac (61) par l'intermédiaire d'une vanne de purge (72), la pompe (62, 63) étant reliée à l'accumulateur (71) par l'intermédiaire d'un premier clapet anti-retour (67) et d'un second clapet anti-retour (69) auquel est associé un régulateur de débit (70). 11. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que ladite pompe (62, 63) est également connectée dans le circuit de pilotage (65) branché à des servo-valves (82, 83) de commande du premier distributeur (78) et connecté audit second vérin (42) par l'intermédiaire dudit circuit de commande (97). 12. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications 1 et 9 à 11, caractérisée en ce que le dispositif de commande comprend une partie fixe (60) et une partie montée sur ledit chariot (1) et comportant notamment l'accumulateur de pression (71 , le premier distributeur (78) et le circuit de commande du second vérin (42), la partie fixe (60) étant reliée aux divers éléments montés sur ledit chariot au moyen de flexibles (68, 89, 72, 94, 98, 100). 13. Cisaille suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que ledit circuit (97) de commande dudit second vérin (42) comprend un second distributeur (96) assurant normalement le maintien dudit second vérin dans une position de repos, par mise des deux chambres de celui-ci en communication avec le bac à fluide (61), ledit second distributeur étant commandé d'une part par le signal dudit détecteur de longueur du matériau en barre à sectionner pour provoquer l'application dudit sabot (44) sur le matériau en barre à sectionner, légèrement avant l'opération de coupe, et d'autre part par le signal dudit détecteur de fin de course (56, 57) pour provoquer le relâchement de l'effort du vérin sur ledit sabot (44) et rééquilibrer la pression dans les deux chambres du vérin (42).