Brevet FR2305249A1 — publié le 19761022

1'invention a pour objet des perfectionnements aux procédés de filage par la méthode inverse et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. On sait que la méthode de filage dite "inverse" consiste à placer un lingot dans un logement cylindrique ménagé dans un conte neur et à déplacer ce conteneur vers un fouloir qui stemboite dans le logement, en comprimant le lingot, le fouloir étant muni d'une filière et percé axialement d'un alésage par lequel est évacuée la barre ainsi formée. A cet effet, on utilise une presse comprenant normalement un sommier et une traverse fixes, une traverse mobile, des moyens hydrauliques de déplacement de la traverse mobile vers le sommier par appui sur la traverse fixe, la traverse mobile entrai nant un conteneur muni d'un logement cylindrique qui peut s'emboiter sur un fouloir tubulaire porté par le sommier fixe.Le fouloir est muni à son extrémité d'un grain portant une filière dans 1' axe de laquelle est ménagé un alésage axial qui se prolonge à travers le sommier. Le logement cylindrique est ouvert sur les deux faces du conteneur, mais il peut être fermé sur la face postérieure, opposée au fouloir, par un fond porté par la traverse mobile. Ainsi, lors qu'on place une billette dans le logement du conteneur et que l'on avance l'ensemble mobile vers le fouloir, la traverse mobile s'ap puyant sur le conteneur par l'intermédiaire du fond, la billette est prise entre le fouloir et le fond de fermeture du conteneur, et il se produit le filage d'une barre évacuée par l'alésage du fouloir. A la fin du filage, il reste, entre le grain et le fond de conteneur, un culot de métal prolongé dans l'axe de filage par la barre filée et de plus, le long de la paroi du logement, par une chemise due au jeu existant entre les parois latérales du grain et du logement. On peut séparer le culot de la barre filée au moyen d'un percuteur de diamètre sensiblement égal à celui de la barre, qui, placé dans l'axe du fond de conteneur, perce le culot jusqu'à la filière. I1 faut encore évacuer le culot et la chemise et récupérer le grain porte filière qui s'y trouve bloqué. A cet effet, on utilise normalement un fouloir râcleur qui vient se placer dans l'axe de filage et qui est muni à son extré mité d'un grain de raclage de diamètre égal à celui du logement du conteneur. De ce fait, lorsqu'on emboite le conteneur sur le fou loir racleur, le grain de raclage repousse la chemise hors du conteneur en effectuant une sorte de ramonage du logement. Génér31enent, le culot et l chemise contenant le grain porte-filière tombent dans une goulot te et sont diriges vers un appareillage spncial extérieur à la presse, conçu pour séparer du culot et de la chemise le grain porte-filière oui peut alors être vérifié et recyclé sur la presse. Ces appareillages sont souvent encombrants et diminuent l'accessibilité de la presse. L'invention a pour objet des perfectionnements permettant de remédier à ces inconvénients. Conformément à l'invention, après l'évacuation du culot, on amène dans l'axe de filage, entre la face postérieure du conteneur et le fond, une alvéole cylindrique de sectIon interne correspondant à celle du grain, on emboite l'alvéole sur le grain par avancement de l'ensemble mobile avec l'alvéole vers le sommier, on recule ensuite l'ensemble mobile, le grain emboité étant entrainé avec l'alvéole et retiré du fouloir, et on place alors l'alvéole avec le grain dans une position écartée de l'axe de filage. l'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comprenant essentiellement une alvéole cylindrique montée sur un support déplaçable le long de la face postérieure du conteneur, un moyen de maintien du grain dans l'alvéole après l'emboitement, et un moyen de déplacement du support depuis une position centrée sur l'axe de filage jusqu'à une position écartée et inversement. L'invention va maintenant être décrite, en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés. la figure 1 est une vue d'ensemble schématique d'une presse à filage inverse perfectionnée selon l'invention. Les figures 2 à 9 sont des vues schématiques de différentes phases d'une opération de filage. Les figures 8a, 8b, 9a, 9b sont des coupes transversales partielles. La figure 10 est une vue de détail du dispositif selon l'invention. La figure 11 est une vue en coupe suivant XI-XLfigure 10. La figure 1 représente très scltmatiquement une presse à filage inverse. Pour ne pas multiplier le nombre de figures, on a regroupé dans le plan de la figure, tous les organes essentiels de la presse qui, en réalité, sont répartis autour de l'axe de filage. La presse comprend un cadre constitué par un sommier 1 et une traverse fixe 2 reliés par des colonnes 5. La traverse fixe sert d'appui au corps du vérin principal 4 sur lequel est fixée la traverse mobile 5, celle-ci pouvant être déplacée au moyen de vérins spéciaux 50. Entre la traverse mobile et le sommier se trouve un conteneur 6 muni d'un logement cylindrique destiné à recevoir le lingot, et porté par une traverse 66, souvent nommée"berceau", qui peut être déplacée au moyen d'un vérin spécial 60 que l'on a disposé, dans cette application, sur l'arrière de la presse, dans l'axe de filage. Le conteneur comprend un logement 61 ouvert sur ses deux faces, et qui peut être obturé, du côté de la traverse mobile, par un fond 62 porté par un support 51 monté coulissant sur la traverse mobile. Sur le sommier s'appuie au moins un fouloir 11 s'étendant le long de l'axe de filage et dont l'extrémité est munie d'un grain porte-filière 12. Comme on l'a représenté sur la figure, le grain peut s'emboiter dans lé logement 61 du conteneur, lorsque celui-ci est déplacé vers le sommier. Le fouloir 11 est muni, dans l'axe de la filière, d'un alésage axial qui se prolonge par un canal ménagé dans le sommier et permettant l'évacuation du fil formé. La presse est munie, le plus souvent, de deux fouloirs de filage et d'un fouloir de raclage 13, les trois fouloirs étant portés par un barillet 14 monté pivotant sur le sommier, autour d'un axe parallèle à l'axe de filage, et placé de telle sorte qu'une rotation du barillet puisse faire venir l'un ou l'autre des fouloirs 'dans l'axe de filage, comme on l'a représenté sur les figures 8b et 9b. Sur le sommier est placé un verrou 15 actionné par un petit vérin et qui peut s'engager dans des orifices 16 ménagés sur le barillet de façon à bloquer le barillet dans l'une ou l'autre positon. Dans le sommier sont également ménagées les chambres de petits vérins 17 dont les tiges servent de butée de positionnement du conteneur par rapport au sommier. La presse présente également certains accessoires particuliers tels que - un percuteur 52 monté sur le coulisseau 51 dans l'axe du fond de conteneur, - un logement 53 de chargement d'un nouveau lingot, ménagé sur le coulisseau 51, - un vérin 41 de chargement du nouveau lingot placé dans l'axe du vérin principal, - un vérin 63 de cisaillage des culots et un vérin 64 de dégagement des lingots bloqués, montés sur la face postérieure du berceau 62 de conteneur, transversalement à l'axe de filage. Selon l'invention, la presse comprend un dispositif 7 d'extraction du grain porte-filière, après le filage, monté sur la face postérieure du berceau du conteneur. Le dispositif d'extraction 7 est représenté plus en détail sur les figures 10 et 11. Sur la figure 10, on a représenté l'extré- mité d'un fouloir de filage 11 muni du grain porte-filière 12, et le fond de conteneur 62. Entre le fond de conteneur 62 et le grain 12 peut venir se placer une alvéole cylindrique 7 de diamètre sensiblement égal à celui du rain 12. L'alvéole 7 est portée par un bras 71 monté pivotant sur le berceau 66 du conteneur autour d'un axe 72 parallèle N l'axe de filage. Dans l'exemple cnoisi, on dispose de deux fouloirs de filage montés sur un barillet 14. De la même façon, on disposera de deux alvéoles d'extraction 7 montées à l'extrémité de deux bras 71 formant entre eux un angle de 1200, comme on l'a représenté sur les figures 8a et 9a, 10 et 1t, l'ensemble constituant un barillet pivotant autour de l'axe 72. La rotation du barillet peut être commandée par tout moyen. Dans l'exemple représenté, on utilise un vérin 73 (ig 11) monté dans le berceau de conteneur 66, et dont la tige s'appuie sur un levier 74 muni d'une tête sphérique et calé sur un arbre 75 parallèle à l'axe 72 du barillet. L'arbre 75 entraine un secteur denté 750 qui entrène avec un pignon 720 fixé sur l'arbre 72 du barillet.Ainsi, le vérin 73 peut commander la rotation du barillet aec un effet de lémultiplication dû au rapport du secteur denté et du pignon. L'équilibrage du barillet est assuré par un bras 76 s'étendant le long de la bissectrice extérieure de l'angle formé par les 'eux bras 71, et sur lequel est fixée une masse d'équilibrage 760. Chacue alvéole d'extraction 7 est emboite dans un logement cylindrique ménagé à l'extrémité du bras correspondant 71, de façon à pouvoir coulisser axialement; un ressort 77 prenne appui sur des épaulements ménagés sur le bras 71 et sur l'alvéole 7, repousse celle-ci vers l'arrière en la mintcnant écartée dc 1 face post-rieure du conteneur. Le barillet 7 peut ainsi tourner librement, l'alvéole ne risquant pas de heurter le contenour. Cependant, lorsque l'alvé ole est en place, dans l'axe de filage, une simple pression vers l'avant l'amène au contact du conteneur. le filage d'un lingot dans la presse ui vient d'être décrite est effectué au cours d'un cycle de filage dont les diffé- rentes phases sont représentées sur les figures 2 à 8. On sait que le filage d'un lingot amène la formation d'une chemise,le long du logement du conteneur due au jeu existant nécessairement entre le diamètre extérieur du grain porte-filière et le diamètre intérieur du logement. Pour éliminer cette chemise, on effectue généralement une opération de ramonage au moyen d'un grain de raclage monté sur un fouloir spécial 13 et ayant un diamètre extrieur égal au diamètre intérieur du logement 61. Comme on l'a représenté sur la figure 2, après avoir amené le fouloir de raclage dans l'axe de filage, on pousse le conteneur 6 vers le sommier au moyen de la traverse mobile 5, de façon à emboiter le logement du conteneur sur le fouloir de raclage, la chemise étant ainsi comprimée entre le grain de raclage 13 et le fond 62 du conteneur.Au cours de cette phase, on charge également un nouveau lingot 8 sur le logement 53 prévu à cet effet sur le coulisseau 51 portant le fond de conteneur 52, selon une disposition qui a fait l'objet du brevet fran çais 2.098.596 déposé le 24 juillet 1970 par la même société. Dans la phase suivante, représentée figure 3, on avance le conteneur C jusqu'à ce que son berceau 66 prenne appui sur les butées 17; cellesci sont sorties et leur position est telle que la face du grain de raclage se trouve dans le plan de la face postCrieure du conteneur 6. la chemise 81 est alors complètement sortie du logement au conteneur Met tombe dans une goulotte d'évacuation 85 prévue à cet effet. En mdme temps, la traverse mobile 5 était reculée et le nouveau lingot 8, ainsi dégagé, était amené dans l'axe de file par déplacement du coulisseau 51. Le conteneur o est alors reculé au moyen de son vérin 60, jusqu a venir se placer dans le prolongement du logement 53. Un vérin axial 41 décrit dans la demande de brevet déjà cite permet de charger le nouveau lingot 8 dans le conteneur.Comme on le voit sur la figure 4, ce recul du conteneur et de la traverse mobile s'effec- tue de telle sorte qu'il existe entre la face antrrieure du conteneur 6 et le sommier, l'espace nécessaire pour frire venir s.ans l'axe de filage un fouloir de filage 11, p@r rotation u barillet 140 Le fond de conteneur 62 est alors ramené dans l'are de filage au moyen du coulisseau 51, et l'ensemble mobile est avancé vers le sommier grâce au vérin principal 4 comme on l'a représenté sur la figure 5.Il se forme alors une b@rre ba dans l'are de filage et une chemise 8; le long de la paroi du logement. La figure 6 représente la fin du filage. Il subsiste entre l'extrémité du grain porte-filière 12 et le fond de conteneur 62 un culot 83 qui, selon une disposition connue, est tout d'abord percé par le percuteur 52 placé dans l'.xe du fond du conteneur et actionné par le vérin 41. Pour simplifier le dessir, ce percuteur n'est représenté que sur la figure 6. il réalise la séparation du culot et de la barre filée 82 qui peut alors eatre évacuée. L'élimination du culot est représenté sur la figure 7 qui est une coupe par un plan horizontal, selon VII-VII, figure 6. Sur la figure 7, on voit ainsi le montage du coulisseau 52, et le vérin 63 à l'extrémité duquel est montée une lame de cisaillage du culot. la traverse mobile est légèrement reculée de façon à dégager le fond de conteneur, et le conteneur ó est de nouveau avancé jusqu'à ce que le berceau 66 prenne appui sur les butées 17. On a vu que dans ce cas la face d'extrémité du grain porte-filière monté en bout du fouloir se trouve dans le plan de la face postérieure du conteneur. la lame placée à l'extrémité du vérin 63 peut donc cisailler le culot 85 ainsi dégagé, qui tombe dans la goulotte d'évacuation 85. il ne reste donc maintenant dans le conteneur que la chemise 81 qui entoure le grain porte-filière. Celui-ci doit être retiré pour vérifier l'usure de la filière et le recycler sur la presse pour un nouveau filage. On utilise à cet effet le dispositif d'extraction décrit plus haut et se composant, dans l'exemple représenté, de deux alvéoles 7a, 7b montées chacune sur un bras 71, l'ensemble formant un barillet monté pivotant sur la face postérieure du berceau 66 autour de l'axe 72. Comme on le voit sur les figures 8a, 9a, 8b, 9b, les deux bras 71a, 71b font entre eux un angle de 1200 et les centres des alvéoles 7a, 7b, se trouvent à la même distance de l'axe que les centres des fouloirs lia, 11b. De la sorte, lorsque, par rotation du barillet porte-alvéoles au moyen du vérin 73, on place une alvéole 7a (7b) dans l'axe de filage, l'autre alvéole 7b (7a) se trouve placée dans l'axe du second fouloir de filage. On avance alors l'ensemble mobile vers le sommier d'une distance ngale l's"paisseur du grain yor+e-filière, les butes 17 venant en fin de course, comme on le voit sur la fiurc 8. Dan cette opération, le fond de conteneur 62 s'appuie sur l'alvéole 7 en comprimant le ressort 77 qui jusqu'alors maintenait l'alvéole écartée de la face postérieure du conteneur. l'alvéole 17 a un diamètre pratiquement égal à celui du grain porte-filière. De la sorte, comme on le-voit en détail sur la figure 10, le bord interne de l'alvéole 7 s'appuie sur la chemise et repousse celle-ci en même temps que le conteneur. Ainsi, quand on avance l'ensemble mobile, seul le grain porte-filière s'emboite à l'intérieur de l'alvéole 7.Celle-ci est munie de billes 78 placées dans des orifices radiaux ménagés dans ltépaisseur de l'alvéole, et repoussées vers l'intérieur par des ressorts. On sait que, pour diminuer les frottements, le diamètre extérieur du grain porte-filière est diminué, à une faible distan- ce de l'extrémité. les billes 78 sont placées de telle sorte qu'en fin de course l'extrémité élargie du grain les repousse vers l'extérieur. De la sorte, le grain est bien maintenu dans l'alvéole 7 par les billes 78. Or, généralement, le grain est simplement emboité sur un téton tubulaire 110 placé dans l'axe du fouloir. Par consé- quent, lorsque le grain 12a est placé dans l'alvéole et maintenu par les billes, un simple recul de la traverse mobile provoquera le démontage du grain, celui-ci restant N l'intérieur de l'alvéole 7a. Dans l'autre alvéole 7b, se trouve le grain portefilière retiré du fouloir à la fin du filage précédent, et qui a été nèttoyé et contrôlé. Lorsqu'on a avancé le conteneur jusqu'en butée pour l'emboîtement du grain dans l'alvéole 7a, le grain 12b placé dans l'alvéole 7b s'est emboîté lui-même sur le téton de support du deuxième fouloir de filage llb. Lorsque la traverse mobile est reculée, le grain porte-filière 12b qui vient d'être ainsi mis en place est maintenu sur le fouloir 11b par un vérin spécial 65 monté sur la traverse mobile.On disposera en fait de deux vérins 65b, 65a placés à 1200 de l'axe de filage par rapport au centre du barillet et à la même distance, de telle sorte que chaque alvéole chargée du grain se trouve devant un vérin 65 lorsque l'autre alvéole est dans l'axe de filage. le grain 12b étant ainsi repoussé par le vérin 65b lorsque la traverse mobile recule, il quitte l'alvéole 7b où il se trouvait pour rester sur le fouloir Ilb. L'ensemble mobile recule alors jusqu'à la position de 1 figure 9, de 1 distance n-cessaire pour permettre la rotation du barillet porte-fouloir. On peut alors mettre le fouloir de raclage 13 dans l'axe de filage et, par une nouvelle avancée de la triverse mobile, on effectue le ramonage de la chemise comme on l'a indiqu' plus haut en se référant à la figure 2. Pendant cette opération, comme on l'a représenté 3ur la figure 9=, le barillet d'extraction est placé e telle sorte que les deux alvéoles 7a, 7b soient à 60 de part et d'autre du plan passant r r le axes de barillet et l'uxe de filage, de telle sorte que les alvéoles s'intercalent entre les fouloirs s@ns gêner les mouvements du berce@u du conteneur. Pendant les opérations suivantes, il est facile de contrôler l'état de la filière et, éventuellement, de remplacer le grein porte-filière en le reti@@nt à la main de l'alvéole. Dans le cycle de filage ui vient d'être décrit, ona remarqué que gr@ce @u procédé et au dispositif selon l'invention, l'extraction du gr@in porte-filière se f@isait très rapidement par un léger déplacement du conteneur qui provoque en même temps la remise en place du second grain porte-filière. Pour mettre en place le dispositif d'extraction, il suffit de disposer, entre la face postérieure du conteneur et le fond, d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur du grain, cette distance étant de toute façon nécessaire pour le cisaillage du culot. Ainsi, l@ presse munie du dispositif clos l'invention peut être très courte, ce ui, on le sait, est un avantage important dans les presses de filage. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais elle en englobe au contraire toutes les variantes et notemment celles qui n'en diffèreraient que par l'emploi de moyens équivalents tout en appliquant les mêmes principas. REVENDICATIONS 1.- Perfectionnements aux procédés de filage en inverse au moyen d'une presse comportant un sommier fixe portant au moins un fouloir percé d'un alésage définissant l'axe de filage et muni à son extrémité d'un grain porte filière, un conteneur de lingot, porté par une traverse déplaçable parallèlement à l'axe de filage et muni d'un logement cylindrique centré sur l'axe de filage et de dia mètre légèrement supérieur à celui du grain porte filière, un fond de fermeture du logement sur la face postérieure du conteneur, porté par une traverse mobile de poussée du conteneur par l'intermédiaire du fond, des moyens de déplacement le long de l'axe de filage de la traverse mobile et de la traverse porte-conteneur par rapport au sommier et de la traverse porte-conteneur par rapport à la traverse mobile, le filage d'une billette placée dans le logement du conte neur étant produit par avancement de l'ensemble mobile vers le fou loir et emboitement du logement sur le fouloir, un culot restant à la fin du filage entre le grain porte-filière et le fond de conte neur et étant ensuite séparé de la barre filée puis dégagé par avan cement du conteneur et recul du fond, et enfin cisaillé par un or gane déplaçable entre la face postérieure du conteneur et le fond, caractérisés par le fait qu'après l'évacuation du culot, on amène dans l'axe de filage, entre la face postérieure du conteneur et le fond, une alvéole cylindrique de section interne correspondant à celle du grain, que l'on emboite l'alvéole sur le grain par avance ment de l'ensemble mobile, avec l'alvéole, vers le sommier, que l'on recule ensuite l'ensemble mobile, le grain emboité étant en -trainé avec l'alvéole et retiré du fouloir et que l'on place alors l'alvéole avec le grain dans une position écartée de l'axe de filage. 2.- Perfectionnements aux procédés selon la revendication 1, dans lesquels on utilise au moins deux fouloirs montés sur un sup dans l'axe {e filage port de mise en place alternativement de l'un ou l'autre fouloir, caractérisés par le fait que l'on utilise deux alvéoles de prise du grain montée sur un support de mise en place, alternativement, de l'une dans l'axe de filage et de l'autre dans l'axe du fouloir écarté de l'axe de filage, l'avancement de l'ensemble mobile à la fin d'un filage déterminant simultanément l'emboitement du grain porte-filière sur l'alvéole dans l'axe de filage et la pose, sur le fouloir écarté, du grain emboité sur l'autre alvéole à la fin du filage précédent;; 3.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une alvéole cylindrique de diamètre intérieur sensiblement égal à celui du grain et montée sur un support déplaçable le long de la face postérieure du conteneur, un moyen de maintien du grain dans l'alvéole après l'emboîtement et un moyen de déplacement du support depuis une position centrée sur l'axe de filage jusqu'à une position écartée et inversement. 4.- Dispositif selon la revendication 3, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, dans une presse-comportant au moins deux fouloirs montés sur un support mobile de mise en place alternativement desdits fouloirs dans l'axe de filage, caractérisé par le fait qu'il comprend deux alvéoles montées sur un support de mise en place alternativement d'une alvéole dans l'axe de filage alignée avec un fouloir et de l'autre alvéole dans l'axe de l'autre fouloir et inversement. 5.- Dispositif selon la revendication 4 dans une presse comportant au moins deux fouloirs fixés sur un barillet monté rotatif sur le sommier, caractérisé par le fait que les alvéoles sont fixées sur un barillet monté rotatif sur la face postérieure de la traverse porte-conteneur et coaxial au barillet porte-fouloirs, les alvéoles étant placées sur le barillet de telle sorte que chacune puisse se trouver dans l'axe d'un fouloir. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par levait que le moyen de maintien du grain dans l'alvéole se compose d'une pluralité de billes placées dans des logements ménagés dans la paroi de l'alvéole et poussées radialement vers l'intérieur par des ressorts, lesdites billes étant repoussées par le grain lors de l'emboitement de ce dernier. 7.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend deux moyens de poussée du grain hors de l'alvéole placés respectivement dans l'axe de chaque alvéole écartée de l'axe de filage lorsque l'autre alvéole est dans l'axe de filage. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une butée de limitation de l'avancement du conteneur, déplalcabfle entre une première position de cisaillage du culot pour laquelle/d'extrémité du grain se trouve dans le plan de la face postérieure du conteneur, et une seconde position d'extraction du grain pour laquelle le grain est entière- ment sorti du conteneur. 9.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que l'alvéole a un diamètre pratiquement égal à celui du grain et inférieur à celui du logement cylindrique, le bord de l'alvéole repoussant la chemise formée au cours du filage le long de la paroi interne du logement, lorsque l'alvéole est emboitée sur le grain.