Brevet FR2289261A1 — publié le 19760528

La présente invention est relative à des extracteurs utilisés dans les techniques de filage à la presse, ce terme général visant à englober les agencements du type connu dans la technique sous le nom d'"extracteursde filages",mais qui devraient en fait etre décrits de façon plus précise comme étant des dispositifs de guidage frontaux qui aident des - filages d'aluminium ou de métaux analogues à sortir d'une presse de filage, avec une légère tension. Ainsi, bien que l'on se réfère dans la suite de la présente description à des "extracteurs de filages pour la commodité, il y a lieu d'avoir présent à l'esprit que, dans la pratique, de tels agencements exercent un effet d'entrai- nement significatif mais néanmoins relativement faible.La vitesse de déplacement d'un extracteur de filage, lorsque l'on utilise ce dernier pour aider à la sortie de matériaux filés d'une presse, est régie de façon prédominante par la vitesse à laquelle le filage de matériau émerge de la presse de filage. Dans la technique des filages par extraction, il est considéré comme souhaitable et généralement comme essentiel d'exercer une traction constante sur le filage au fur et à mesure de la sortie de ce dernier de la filière. Dans le cas d'utilisation de filières à orifices multiples, il est également souhaitable et généralement essentiel de maintenir un intervalle égal entre les différentes pièces produites par la filière. De telles exigences ont essentiellement pour but d'éviter les torsions pendant la traction, car l'élimination des torsions occasionne un supplément de travail considérable lors des stades ultérieurs à froid. En conséquence, la présente invention a pour but de pourvoir à des perfectionnements à la technique de l'extraction des filages, qui peuvent s'appliquer à n'importe quelle forme de presse de filage horizontale et à n'importe quelle forme de matériau. Toutefois, dans le cadre de la présente description, l'on se réfèrera d'une façon générale à l'aluminium, bien qu'il soit évident que l'invention n'est en aucune façon limitée à l'extraction des filages d'aluminium. Conformément à l'Art antérieur, les extracteurs de filages exercent généralement une tension positive sur le filage qui est extrait. De telles constructions connues dans l'Art antérieur comprennent généralement un chariot qui se déplace sur des rails et qui est équipé de pinces qui saisissent l'extré mité du filage émergent. Le chariot est généralement actionné par une unité de commande qui se trouve à l'extrémité des rails et qui est reliée au chariot par des câbles, métalliques ou non, de faible diamètre. L'inconvénient de tels agencements réside dans le fait qu'il est difficile d'adapter la vitesse du chariot à la vitesse du filage et que l'on doit s'attendre, de ce fait, à des erreurs importantes. Ces erreurs peuvent avoir pour conséquence de créer des variations de tension qui entraînent une tendance à la torsion. La présente invention repose essentiellement sur le fait que les Demandeurs ont trouvé, de façon surprenante, qu'en utilisant un moteur linéaire pour actionner le chariot, il est possible de faciliter dans une mesure importante le contrôle de la vitesse du chariot et de réduire, par suite, les risques d'erreurs. La présente invention a pour objet un extracteur de filage qui comprend un rail allongé sur lequel peut se déplacer un chariot, lequel porte une tête équipée de pinces qui saisissent l'extrémité du filage à extraire, le chariot étant actionné par un moteur linéaire incorporé, qui coopère avec le rail susdit. Un tel agencement ne nécessite pas d'engrènement positif entre le chariot et un agencement d'alimentation en énergie non incorporé, bien qu'en utilisant des couplages incorporés appropriés et des conducteurs disposés le long du rail, il soit possible d'alimenter le chariot à distance en puissance nominale fixe. L'on peut utiliser soit un,soit plusieurs moteurs linéaires en liaison avec un seul chariot, et il est avantageux que le rail ait une forme en sandwich avec un revêtement d'aluminium interposé entre un rail d'acier et la surface active d'un moteur linéaire. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, en réglant la puissance fournie au moteur linéaire ou à chacun des moteurs linéaires du chariot, un tel reglage étant réalisé à l'aide de signaux. émis par une station de réglage à distance à un variateur de puissance porté par le chariot, il est possible de régler la tension appliquée au filage qui est extrait, sans intervenir sur la manière dont la vitesse du chariot est réglée dans une mesure prédominante en fonction de la vitesse d'émergence dudit filage. I1 est généralement possible de déduire et d'évaluer la force de tension qui doit être appliquée sur le filage qui doit être extrait. Ainsi, le réglage à distance peut être avantageusement indiqué en litres ou en kilogrammes, en tant que- force de traction et peut être réglé à la valeur requise par un opérateur.Il est également possible de modifier cette valeur en plus ou en moins, si l'opé- rateur estime que les circonstances du moment requièrent une telle modification. Ceci peut s'avérer avantageux, par exemple. lorsqu'il est nécessaire de vider une filière mise en place par erreur ou défectueuse. En raison des caractéristiques du moteur linéaire, son montage sur le chariot pourvoit non seulement à la commande du chariot, mais à un effet d'embrayage intégré. Cet effet d'embrayage résulte de la possibilité propre au moteur linéaire de glisser sur le rail lorsqu'il fonctionne, glissement qui procure un effet qui est comparable, dans la pratique, à celui que l'on obtient avec des dispositifs compliqués d'embrayage par glissement dans un moteur rotatif à commande positive. Ainsi, l'utilisation d'un moteur linéaire procure, en fait, deux avantages en même temps, à savoir une commande incorporée et un effet d'embrayage pour le réglage de la traction. Le degré de lteffet d'embrayage peut être contrôlé par le degré de puissance appliquée au moteur.Le ou chacun des moteurs se trouve avantageusement sous le contrôle d'un montage à semi-conducteurs qui est également porté par ie chariot. Selon un mode de réalisation préféré de l'objet de l'invention, une pluralité de doigts solidaires de la tête porteuse de pinces, sont logés dans cette dernière et sont articl'es horizor,talement, ces doigts po'i'ant basculer individuellement autour d'un axe commun, et étant individuellement sous la charge d'un ressort mais pouvant être collectivement commandés mécaniquement de man erse à se trouver en prise avec 1' extrémi diun filage ou être degré d'une telle extrémité. Conformément à une caractéristique très pralérée de l'objet de l'invention, la tête porteuse de pinces comprend également de. demi-mâchoires qui peuvent se déplacer latéralement vers 1 intérieur et vers l'extérieur Far rapport à un intervalle central, autour-d'axes horizontaux, à angles droits par rapport à l'axe des doigts. Le déplacement des mâchoires est avantageusement placé sous le contrôle d'un régulateur de puissance associé au régulateur de puissance des doigts. La commande des doigts et des moitiés de mâchoires est avantageusement également associée à la commande du chariot. En utilisant un moteur linéaire incorporé à couplage par l'intermédiaire de conducteurs fixes, l'on elimine toute association de fils pendants au chariot ; l'absence de fils pendants est avantageuse pour des raisons évidentes. Le rail qui porte le chariot peut être un monorail ou toute autre forme appropriée de rail et le couplage est avantageusement réalisé par l'intermédiaire de rails, qui sont isolés mais comportent des rainures par dessous, pour recevoir des collecteurs de couplage. Le chariot est avantageusement équipé de galets de guidage supérieurs, inférieurs- et latéraux, avantageusement sur des montages excentriques. L' invention sera mieux comprise en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la Figure 1 représente, en une vue latérale simplifiée, un chariot d'un extracteur de filage conforme à la présente invention, - la Figure 2 représente le chariot de la Figure 1 en une vue terminale,- simplifiée de la même manière, - les Figures 3 et 4 représentent un chariot sensiblement analo gue à celui représenté aux Figures 1 et 2, mais en vues en plan de dessus plus détaillées, - la Figure 5 représente un premier mode d'agencement d'un chariot par rapport à un rail horizontal, - la Figure 6 représente un mode d'agencement analogue à celui représenté à la Figure 5, mais avec un rail incliné, - la Figure 7 représente un autre mode d'agencement d'un chariot par rapport à un rail, - la Figure 8 représente encore un autre mode d'agencement d'un chariot par rapport à un rail, et - la Figure 9 représente de façon schématique simplifiée, le circuit électrique d'un extracteur conforme à la présente invention. I1 doit être bien entendu toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. L'on remarquera que l'agencement représenté aux Figures 1 et 2 utilise un rail incliné conformément au mode d'agencement représenté à la Figure 6, tandis que l'agencement représenté aux Figures 3 et 4 utilise un rail horizontal conformément au mode d'agencement représenté à la Figure 5. A part ce détail de montage, les deux constructions mécaniques sont d'une façon générale analogue s.Il a été trouvé que si le rail est basculé ou incliné comme représenté, l'on obtient divers avantages, par exemple une meilleure répartition du poids sur les roues du chariot et le moyen d'empêcher que du matériau ou des objets ne se trouvent sur la voie, sur le parcours du chariot. I1 y a également lieu de remarquer que bien que l'on ait fait référence, dans la présente demande, à l'utilisation possible de commandes à relais,il s'est avéré dans la pratique que de tels relais ne sont pas fiables pendant de longues périodes d'utilisation. C'est la raison pour laquelle l'on préfère de beaucoup les commandes à semi-conducteurs. L'invention englobe toutefois également l'utilisation de relais. La présente description ne comprend pas de description détaillée des méthodes de signalisation utilisées à partir de la station de commande à distance en direction du système électrique du chariot, mais il est préféré que les signalisations soient réalisées à l'aide de signaux radio basse fréquence (comme représenté à la Figure 2) portés par une barre aérienne (Ae) sur la totalité de la longueur de la voie et reçus par un capteur à antenne enrobée (A) monté sur le chariot. Dans les dessins, plusieurs ensembles, tels que les mâchoires de la tête porteuse de pinces, sont représentés dans un pluralité de positions possibles la distinction entre les différentes positions étant représentée. en traits continus et en traits interrompus, respectivement. Un chariot 1 est guidé le long d'un rail allongé 2 monté sur un support 8 de rail. Le chariot 1 est actionné par un ou par plusieurs moteurs linéaires 3 et porte une tête 4 de serrage qui comprend des moitiés de mâchoires de serrage et des doigts de-serrage qui seront décrits de façon plus détaillée plus loin. La puissance qui alimente le(s) moteur(s) linéaire(s) du chariot et la tête de serrage que porte le chariot, est fournie au chariot par des -conducteurs fixes 5 qui se trouvent en contact avec des éléments 50 de couplage portés par le chariot 1. La tête de serrage se déplace le long d'une table 6 de sortie qui constitue un support pour le filage, au cours de l'extraction de ce dernier. Le chariot est guidé le long du rail 2 à l'aide de galets de guidage 7 qui sont montés sur des excentriques et qui s'engrènent avec les faces supérieure et/ou inférieure et/ou latérales dudit rail. Comme le montrent les Figures 1,2,3 et 4, le chariot 1 porte à son extrémité d'extraction, une tête 4 de serrage qui comporte une paire de moitiés 41 de mâchoires qui peuvent se déplacer de part et d'autre d'un intervalle qui n'a pas été représenté mais qui est avantageusement prévu dans la région indiquée par la référence 42. Les mâchoires pivotent autour d'axes horizontaux 43 sous le contrôle de toute transmission-mécanique appropriée. La tête 4 de serrage comprend également une pluralité de doigts 44 qui en sont solidaires. et qui sont individuellement sous la charge d'un ressort et individuellement articulés autour d'un axe horizontal commun 45.Le déplacement des doigts 44 individuels se trouve sous le contrôle commun de toute transmission mécanique appropriée, avantageusement associée avec la transmission qui exerce son action sur les moitiés 41 de mâchoires. De façon plus spécifique, les doigts 44 comportent chacun une région terminale 46 suspendue en 47 par ressort à un montage 48 qui est prolongé (non représenté) pour être relié à-une bielle de la transmission mécanique. De façon avantageuse, lesdits montages peuvent fonctionner de façon positive ensemble sur les doigts (par exemple par l'intermédiaire de cames à perte de travail) en sorte qu'une seule course d'actionnement de la bielle soulève simultanément tous les doigts pour permettre l'entrée d'un filage dans la tête. Les doigts sont alors libérés et comme ils sont individuellement suspendus par ressort et individuellement articulés, ils peuvent s'adapter par serrage au profil de filage. Si l'on se réfère à présent de façon plus spécifique aux moitiés de mâchoires, il est avantageux que celles-ci soient actionnées par des secteurs à engrenage droit, comme représentésen 50', qui sont commandés par un arbre de la transmission mécanique, pour permettre l'ouverture des moitiés de mâchoires afin de recevoir l'extrémité du filage. Deux moteurs linéaires sont représentés en 3, mais il y a lieu de mentionner que l'on peut également utiliser tout aussi bien un seul moteur ou un plus grand nombre de moteurs. Si l'on se réfère à présent aux Figures 5, 6, 7 et 8, différentes variantes de dispositions du chariot 1, du rail 2, du support 8 du rail, du moteur linéaire 3, de la tête 4 de serrage, des conducteurs 5, et de la table de sortie ou du support des filages 6, sont représentés de façon schématique dans ces Figures. C'est ainsi que la Figure 5 montre le moteur et le chariot associés à un rail horizontal le long de la table 6 de sortie. A la Figure 6, le rail est incliné. L-a Figure 7 montre un chariot et un moteur associés avec un rail qui se trouve au-dessous de la table 6 de sortie, et la Figure 8 montre un chariot et un moteur associés-avec-un railqul se trouve au-dessus de la table 6 de sortie.Dans chacun de ces cas, toutefois, la tête 4 de serrage se déplace longitudinalement le long de la longueur de la table 6 de sortie, dans les buts qui ont été décrits précédemment. Lorsqu'il fonctionne, et sous le contrôle de moyens de commande électroniques, automatiques ou manuels, le chariot 1 se déplace le long du rail 2 en direction de l'entrée ouverte de la presse de filage. Les moitiés de mâchoires de la tête de serrage et les doigts de cette dernière sont ouverts pour recevoir l'extrémité du filage et sont ensùite fermés pour serrer l'extrémité du filage. La tête de serrage est ensuite déplacée le long de la table de sortie par le chariot, sous l'action du moteur linéaire commandé par une commande à distance par l'opérateur. L'énergie fournie au moteur linéaire est choisie en fonction de la tension qu'il est requis d'appliquer au filage. Lorsque le filage a été tiré ou guidé jusqu'à la longueur requise, l'on coupe l'alimentation en énergie du moteur, en sprte que le chariot est arrêté.Les moitiés de mâchoires de la tête de serrage et les doigts de cette dernière sont alors ouverts pour libérer le filage et le chariot est renvoyé dans sa position initiale, au voisinage de la presse de filage, en appliquant la puissance inverse au chariot. Un cycle de fonctionnement plus spécifique sera décrit ci-après Le chariot se trouve initialement au voisinage de la presse, l'alimentation en énergie du moteur étant coupée et les moitiés de mâchoires de la tête de serrage étantofermées, tandis que les doigts sont en position levée ou ouverte. L'opérateur choisit une tension requise sur le dispositif de commande à distance, qui est prédéterminée par la surface transversale et le type de matériau qui est filé. La presse réalise le filage et l'extrémité du filage est introduite dans la tete de serrage dont les moitiés de mâchoires ont été ouvertes. L'opérateur détermine à 11 oeil la longueur de filage qu'il convient de faire entrer dans la tête et appuie sur la commande de départ.La puissance est alors appliquée au chariot et la tête de serrage est fermée pour saisir l'extrémité du filage. Le chariot se déplace en s'éloignant de la presse, à la vitesse qui est régie par lauvitesse de filage. Le chariot se déplace jusqu'à la fin de la passe de filage, au bout de laquelle un signal en provenance de la presse, ou en provenance d'un bouton-poussoir de commande manuelle qui se trouve sur le dispositif de commande à distance, signale la fin du cycle de filage, en sorte que la puissance qui est fournie au moteur linéaire est coupée. L'alimentation en énergie au dispositif d'actionnement de la tête de serrage est inversée, en sorte que la tête de serrage s'ouvre et que le filage est libéré, pour en être retiré. Le chariot retourne alors à la presse de filage,sous l'effet d'une alimentation fixe en énergie, à une vitesse linéaire synchrone.A une distance prédéterminée de la presse, des interrupteurs de proximité (avantageusement doubles pour des raisons de sécurité) qui sont montés sur le rail, sont mis en action par une barre de longueur fixe, montée sur le chariot, pour émettre des impulsions afin d'inverser le moteur linéaire. La vitesse du chariot diminue avant qu'il ne s'arrête enfin et il se déplace à faible vitesse jusqu'à un arrêt terminal qui est au voisinage de la presse. Le chariot continue à être alimenté en énergie pendant une période prédéterminée, et un commutateur de proximité placé sur le rail actionne la tête de serrage, pour fermer les moitiés de mâchoires. Le délai prédéterminé expire, l'alimentation en énergie du moteur est alors stoppée et le chariot est prêt pour le prochain cycle de fonctionnement. La Figure 9 montre le schéma de montage d'un circuit électrique conçu pour commander l'extracteur qui fait l'objet de la présente invention, au moyen d'un cadre, d'un poste de commande à distance et de collecteurs fixes et mobiles, comme déc- lus haut. La Figure 9 est suffisamment explicite à la lumière de la description spécifique qui précède. Elle montre en outre une paire d'organes de commande pour les deux moitiés de la mâchoire. Différentes variantes peuvent être apportées à l'in Invention, sans s'écarter du cadre ni de la portée de cette dernière, notamment il y a lieu de mentionner que bien que l'on ait eprésenté un système monorail pour supporter le chariot, l'on peut néanmoins utiliser n'importe quel système de rail approprié. En outre, lton peut utiliser n'importe quel type de tête de serrage e association avec un chariot entraîné par un moteur linaire conformément à l'invention. REVENDICATIONS 1. Extracteur utilisé dans les techniques de filage, comprenant un rail allongé, ainsi qu'un chariot qui peut se déplacer le long de ce rail, ledit extracteur étant caractérisé en ce que le chariot porte une tête de serrage pour saisir l'extrémité du filage à extraire et est actionné par un moteur linéaire qui lui est incorporé et qui coopère avec le rail. 2. Extracteur utilisé dans les techniques de filage, selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'une pluralité de moteurs linéaires équipe un seul chariot. 3. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rail est en sandwich, comprenant un recouvrement en aluminium interposé entre un rail d'acier et la surface active d'un moteur linéaire. 4. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alimentation en puissance du ou des moteurs linéaires montés sur le chariot est commandée par des signaux émis par un poste de commande à distance, en direction d'un variateur de puissance monté sur le chariot. 5. Extracteur selon la Revendication 4, caractérisé en ce que les signaux sont des signaux radio basse fréquence, portés par une antenne sur la totalité de la longueur de la voie, et reçus par une antenne enrobée montée sur le chariot. 6. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou chaque moteur est commandé par un montage à semi-conducteurs porté sur le tableau du chariot. 7. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une pluralité de doigts articulés horizontalement, solidaires de la tète de serrage, sont logés dans cette dernière, et peuvent être basculés individuellement autour d'un axe commun et sont placés individuellement sous la charge d' un ressort, mais peuvent etre commandés mécaniquement collectivement pour se trouver en prise avec l'extrémité d'un filage ou être dégagés de cette dernière. 8. Extracteur selon la Revendication 7, caractérisé en ce que la tête de serrage comprend en outre deux demimâchoires qui peuvent se déplacer latéralemellt autour d'axes horizontaux à angles droits par rapport a 1' axe des doigts. 9. Extracteur selon la Revendication 8, caractérisé en ce que le mouvement des moitiés de mâchoires est commandé mécaniquement en association avec la commande mécanique des doigts. 10. Extracteur selon la Revendication 9, caractérisé en ce que la commande des doigts et des moitiés de mâchoires est également associée à la commande du chariot. 11. Extracteur selon l'une quelconque des Revendica tions 1 à lo, caractérisé en ce que le rail qui porte le chariot est un monorail. 12. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le couplage du moteur est réalisé par des rails qui sont isolés mais comportent par dessous des rainures destinées à recevoir des collecteurs de couplage. 13. Extracteur selon l'une quelconque des-Revendi- cations 1 à 12, caractérisé en ce que le chariot est équipé de galets de guidage supérieurs, inférieurs et latéraux. 14. Extracteur selon la Revendication 13, caractérisé en ce que les galets de guidage sont montés sur des montages excentriques. 15. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le rail est horizontal et est monté le long d'une table de sortie au-dessus de laquelle se déplace le chariot. 16. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le rail est incliné et est monté le long d'une table de sortie au-dessus de laquelle se déplace le chariot. 17. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 14, caractérisé en ce que -le rail est monté au-dessous de la table de sortie le long de laquelle se déplace le chariot. 18. Extracteur selon l'une quelconque des Revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le rail est monté au-dessus d'une table de sortie au-dessus de laquelle se déplace le chariot.