Brevet FR2378580A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne une presse à extruder munie de cylindres latéraux destinés à plusieurs fonctions. La présente invention a pour but de créer une presse à extruder moins coûteuse et à course plus courte que les presses classiques du même type, cette presse étant, par ailleurs, plus facile à entretenir, et capable dtexercer la totalité de sa force sur la barre du métal à extruder rendant 1 'extrusion de celle-ci le mandrin étant immobile, ce mandrin ne pouvant revenir en arrière sous la pression du métal-estrudé. A cette fin, la présente invention concerne une presse à extruder des barres de métal à travers une filière, comprenant un porte filière, un carter de barre de métal placé derrière le porte filière et traverse par un passage récepteur de barre de métal aligné avec le porte filière, unmaitre cylindre placé à une certaine distance derrière le carter et aligne ec le passage de celui-ci, ce cylindre ayant une extrémité avant ouverte, un piston pouvant glisser à l'intérieur du martre cylindre, une paire de cylindres de perforation montés rigideme;; de chaque c8té du martre cylindre parallèlement à celui-ci et comportant une extrémité avant ouverte, un piston prévu dans chaque cylindre de perforation, une tige de piston reliée à chaque piston et sortant par 1' extrémité avant du cy cylindre placé autour, un cylindre de couplage monté à l'extrémité avant de chaque tige en avancée par rapport à celle-ci et comportant une extrémité avant ouverte, une tete transversale de perforation placée en face du piston et reliée rigidement aux cylindres de couplage, une tête transversale d'extrusion placée en face de la tête transversale de perforation, des moyens dépassant au-delà de la tête transversale de perforation et reliant rigidement la tête transversale d'extrusion au piston pour qu'elle soit entratnée par ce dernier, des plongeurs pouvant glisser dans les cylindres de couplage et se reliant rigidement à tête transversale d'extrusion, une tige creuse montée sur la tête transversale d'extrusion et dépassant au-delà de celle-ci en alignement axial avec le passage du carter, de manière à pouvoir pénétrer dans celui-ci, la tête transversale d'extrusion étant percée d'une ouverture 21 derrière la tige, un porte flandrin porté par la tête transversale de perforation et dépassant au-delà de l'ouverture, le mandrin prévu dans cette tige étant supporté par le porte mandrin et comportant, à son extrémité avant, un embout de diamètre plus petit que le corps de mandrin placé derrière, des moyens permettant d'amener le fluide hydraulique aux extrémités arrière des cylindres ae perforation pendant que ee fluide est bloqué dans les cylindres de couplage pour faire avancer le carter de barre de métal, des moyens pour évacuer alors le fluide hydraulique des cylindres de couplage afin de permettre à tête transversale de perforation, d'entrataer le mandrin avec elle dans son mouvement vers l'avant, pour faire passer ce mandrin de la tige vers le carter, des butées placées derrière la tête transversale de perforation et reliées à celle-ci pour se déplacer avec elle, d'au tres moyens de butée venant en contact avec les butées pour stopper le mouvement vers l'avant de la tête transversale de perforation dès que l'embout du mandrin dépasse seul à l'intérieur de la filière située dans le porte filière, et des moyens pour amener ensuite le fluide hydraulique au cylindre principal et aux cylindres de couplage afin d'entraîner la tige vers lavant et vers l'intérieur du carter, en utilisant la pleine puissance de la presse pour extruder une barre de métal à travers la filière lorsque la tête transversale de perforation et le mandrin restent fixes du fait de la présence de8 butées. La description détaillée qui suit se réfère aux dessins cijoints, dans lesquels : - la figure d est une vue en coupe longitudinale horizontale représentant une barre de métal creuse en position pour Autre chargée dans un carter, - la figure 2 est une vue partielle semblable à celle de la figure I > mais dans laquelle les parties mobiles ont été légbre- ment écartées pour faire avancer la barre métallique, - la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2, mais représentant le mandrin enfonce dans la barre métallique, - la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3, mai9 représentant la barre métallique extrudée pour former un tuyau ou un tube, - la figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 4, mais dans laquelle les parties mobiles amorcent leur retour en arrière pour retirer la tige creuse et le mandrin du carter. Si l'on se réfère à la figure 1 des dessins, on constate que la platine avant fixe 1 d'une presse à extrader est pourvue d' un passage derrière lequel se trouve un porte-filière 2 contenant, de manière classique une filiètre d'sxtrusioei 3. Juste derrière la filière se trouve un carter 4 muni d'un passage 5 destiné à recevoir la barre de métal dans l'alignement de la filière A une certaine distance derrière le carter, se trouve l1ap- pareil destiné à charger la barre de métal dans le carter et à la pousser ensuite à travers la filière pour former un tuyau ou un tube par extrusion. Le présent appareil comprend un cylindre central principal fixe de grand diamètre 6, c'est-à-dire que ce cylindre est monté à une distance fixe de la platine avant0 Ce cylindre est aligné avec le passage traversant le carter contenant la barre de métal et sa face d'extrémité avant est ouverte. Dans le cylindre peut coulisser un piston 7 dépassant de son extrémité avant. Sur les c8tés opposés du cylindre principal, sont montés rigidement une paire de cylindres de perforation 8 disposés parallèlement de part et d'autre sur le cylindre principal.Ces cylindres 8 peuvent autre montés sur des extrusions latérales 9 de l'extrémité avant du cylindre principal, ou de toute autre manière convenable0 Les cylindres de perforation contiennent des pistons 10 dont les tiges Il sortent des extrémités avant de ces cylindres. Les extrémités avant des tiges de piston sont reliées rigidement aux extrémités arrière d'une paire de cylindres de couplage 12 dont les extrémités avant sont ouvertes.Ces cylindres de couplage sont montés rigidement dans une tête transversale de perforation 13, en face du piston 7, de sorte que quand les pistons 10 se déplacent vers la- vante ils entrainent avec eux la tête transversale vers ltavantO En face de la tête transversale de perforation se trouve une tête transversale d'extrusion 15 reliée rigidement au piston par des moyens dépassant au-delà de la tête transversale de perforation. Ces moyens peuvent autre constitués par une grande entretoise creuse rigide 16 munie de fentes longitudinales diamètralement opposées 17, à travers lesquelles la tete transversale de perforation peut passer, et dans lesquelles cette dernière peut se déplacer dans le sens de la longueur de l'entretoise. Des plongeurs 19 pouvant glisser dans les cylindres de couplage 12, sont reliés rigidement à la tête transversale d' extrusion 15, par exemple par montage de leurs extrémités avant dans les extré- mités opposées de la tête transversale 15. Cette tête transversale d'extrusion 15 supporte également l'extrémité arrière d'une tige d'extrusion creuse 20 dépassant vers 1' avant de celle-ci en alignement axial avec le passage percé dans le carter contenant la barre de métal. La taille de cette tige est telle qu'on puisse l'intro- duire dans le passage du carter9 mais avant qu'on place une barre de métal dans le carter, ltextrémite avant de la tige 20 reste en arrière du carter.Derrière la tige 20, la tête transversale dextru- sion 15 est munie d'une ouverture 21 par laquelle passe la fixation 22 d'un mandrin 23 placé dans la tige creuse. L'extrémité arrière du porte mandrin est supportée par la tête transversale de perforation 13. On peut voir qu'en appliquant une pression hydraulique dans les extrémités arrière des cylindres, on peut faire avancer ensemble les deux têtes transversales, ou en faire avancer l'une par rapport à l'autre. Des tuyauteries et des soupapes appropriées relient les extrémités arrière du cylindre principal et des cylindres de perforation7 à une source de pression hydraulique et au réservoir d'ali- mentation du dispositif hydraulique. Une autre tuyauterie 25 et une autre soupape 26 reliées aux extrémités avant des passages axiaux 27 des plongeurs 19, permettent l'admission ou 1' échappement du fluide hydraulique dans les cylindres de couplage 12. Une autre tuyauterie 28 et une ou plusieurs autres soupapes 29, relient les extrémités avant des cylindres de perforation 8 à la source de pression hydraulique et au réservoir. Le piston 7 est muni d'une paire de cylindres de sécurité 31 dans lesquels glissent des pistons 32 munis de tiges 33 faisant saillie vers l'avant de ces cylindres. Quand les tQtes transversales sont en position de retrait, comme indiqué sur la figure 1, les butees 34 de la tête transversale de perforation 13 sont en contact avec les tiges de piston 33 et les pistons 32 se trouvent aux extrémités intérieures des cylindres de sécurité. Les butées de la tête transversale de perforation sont réglables dans le sens de la longueur de la presse à extruder, par exemple à l'aide d'un pas de vis taraudé dans celle-ci, ou par tout autre moyen convenable. La presse décrite fonctionne de la manière suivante. Quand les différentes parties de cette presse sont dans la position représentée sur la figure 1, une barre métallique creuse 36 et un faux bloc creux 37 viennent en position de chargement entre l'extrémité' avant de la tige creuse 20 et la partie arrière du passage ménagé dans le carter de barre de métal.La première opération consiste ensuite à mettre en oeuvre la presse pour qu'elle délivre une pression hydraulique aux cylindres de sécurité 3t, de telle fa çon que les pistons situés à l'intérieur fassent avancer la t8te transversale de perforation d'une quantité suffisante pour amener l'extrémité avant du mandrin dans l'ouverture du faux bloc jusqu'à ce que la face avant du mandrin arrive sensiblement au même niveau que la face avant du faux bloc0 Ce mouvement de la tête transversale de perforation tire les pistons 10 et les cylindres de couplage 12 vers l'avant en provoquant ainsi l'admission du fluide hydraulique dans les extrémités arrières des cylindres 8, par l'intermédiaire de la tuyauterie 38 et de la soupape 39, ce fluide hydraulique étant libre de s'échapper par les extrémités avant des cylindres 8 pour revenir au réservoir en passant par les soupapes 29. En mime temps, les cylindres de couplage 12 font sortir une certaine quantité de fluide par les plongeurs 19 et par la soupape 26, ce fluide revenant au réservoir. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 2, le fluide est enfermé dans les cylindres de couplage lorsqu'on ferme la soupape 26, et la pression hydraulique est appliquée, par l'intermédiaire de la soupape 39 et de la tuyauterie 38, aux extrémités arrière des cylindres de perforation, de telle façon que les deux tettes transversales soient entratnées ensemble et rapidement vers l'avant. il en résulté que la tige creuse pousse la barre de métal et le faux bloc dans le carter. Au cours de cette opération, le fluide est absorbé dans le réservoir par 11 intermédiaire d'urne soupape 41 et d'une tuyauterie 42, et passe dans le cylindre principal sous l'action du mouvement vers lavant du piston. Quand on veut extruder par exemple des métaux tels que du cuivre ou ses alliages et qu'on veut alors perforer une barre métallique pleine avec un réglage très précis de la position de celle-ci avant sa perforation, ce qui est très important pour obtenir un tube concentrique, on applique la pression hydraulique au cylindre principal 6 en agissant sur la soupape 41 pour relier ce cylindre à la source de pression. Cette pression pousse le piston 7 vers l'avant en refoulant la barre de métal dans le carter. On applique alors la pression hydraulique aux extrémités avant des cylindres 8, de telle façon que les pistons 10 tirent le piston et la tette transversale d'extrusion 15 vers l'arrière d'une quantité juste suffisante pour permettre à la barre de métal de reculer autour du mandrin pendant l'étape de perforation qui suit. Quel que soit le type de barre métallique, creuse ou pleine, contenue dans le carter, on tourne maintenant la soupape 26 reliée aux plongeurs creux 19 pour évacuer le fluide des cylindres de couplage, et l'on applique ensuite la pression hydraulique aux extrémités arrière des cylindres de perforation, comme indiqué sur la figure 30 Cela fait avancer la tete transversale de perforation 13, tandis que la tête transversale d'extrusion 15 reste immobile, car la tige creuse bute contre la barre de métal.Comme les plongeurs sont reliés au réservoir, les cylindres de couplage peuvent se ddpla- cer vers l'avant sur les plongeurs fixes. il en résulte que le mandrin se déplace vers 11 avant à travers le faux bloc, la tige creuse et la barre de métal. L'étape suivante représentée sur la figure 4 consiste à relier de nouveau les plongeurs 19 à la source de pression hydraulique et à appliquer la pression hydraulique sur le côté arrière du piston contenu dans le cylindre principale de telle façon que ce piston et les plongeurs soient poussés ensemble vers l'avant lorsque le fluide contenu dans les extrémités arrière des cylindres de perforation sty trouve bloqué par fermeture de la soupape 39. Cela permet d'appliquer la pleine puissance de la presse à la tige creuse lorsqu'on provoque ltextrusion sur le mandrin fixe, de sorte que la tige entre dans le carter de barre de métal et pousse celle-ci de force dans la filière d'extrusion. On obtient ainsi une pièce extrudée fixe 43 sortant par la platine avant de la presse. A la fin de l'opération d'extrusion qui vient d'être décrite, on relie au réservoir les cylindres de couplage et les extrémités arrière du cylindre principal et des cylindres de perforation, comme indiqué sur la figure 5, puis on relie les extrémités avant des cylindres de perforation à la source de pression hydraulique, de façon que les pistons 10 reviennent en arrière en tirant la tête transversale de perforation 13 pour la ramener en prise avec le piston.A partir de là, le retour en arrière de la tête transversale de perforation pousse le piston vers l'arrière dans le cylindre principal en tirant ainsi la tête transversale d'extrusion en arrière, jusqu'd ce que les deux têtes transversales soient ramenées dans leur position de la figure 1, la tige creuse et le mandrin étant alors écartés du carter de barre de métal de façon qu'on puisse charger une nouvelle barre de métal lorsque les differblrtes soupapes sont revenues dans leur position de la figure 1. Le contact des pistons avec les extrémités avant des cylindres de perforation 8 ne doit pas se produire; il n'est cependant pas prévu de limiter la course vers 1' avant de la tête transversale de perforation et du mandrin, car il est préférable d'utiliser des moyens de réglage pour effectuer cette fonction. Ce réglage se fait à l'aide des butées 44 placées derrière la tête transversale de perforation et reliées à celle-ci par des moyens de tension tels que des tigeS 45 pouvant glisser dans les extensions latérales 9 du cy lindre principal.Dans leur position avant, ces butées viennent en contact avec des butées 46 portées par les extensions latérales0 Ces butées 46 sont réglables, de manière"quelconque, dans le sens de la longueur des cylindres, de telle façon qu'on puisse régler la posi- tion du mandrin par rapport à la filière. Les butées 34 sont réglables de façon qu'on puisse faire va rier la position du mandrin dans la tige creuse. Quand les pistons 32 avancent dans les cylindres de sécurité 31, comme décrit précé demment, lte2trémité avant du mandrin dépasse de la tige creuse d'une longueur exactement égale à l'épaisseur du faux bloc, ce qui réduit ainsi la distance maximale nécessaire entre le carter et la tige ré tractée. Cela permet de monter une presse à course plus courte, ce qui la rend plus économique. Néanmoins, la course des pistons dans les cylindres de sé curité, permet au piston 7 de terminer complètement son mouvement vers l'avant dans le cas où une mauvaise barre de métal est éjectée du carter, sans briser les tiges 45 quand les butées réglables 46 sont réglées pour stopper le mandrin dans la bonne position par rap port à la filières Dans une presse à extruder classique de ce type, le mandrin est actionné par un cylindre à double action dans le piston central. Par suite, une partie de la pression hydraulique régnant derrière le piston, doit être utilisée pour contrebalancer la pression du cylindre maintenant le mandrin en position avant lorsque le piston se déplace vers l'avant pour extruder la barre de métal. Une caractéristique très importante de la presse décrite ici est qu'on a supprimé le cylindre dans le piston, et quton peut ainsi utiliser la pleine pression de la presse pour provoquer ltex- trusion quand le mandrin est fixe à l'intérieur de la barre ae métal. Un autre avantage de la presse selon l'invention, est que les cylindres de perforation sont situés à l'extérieur du piston et du cylindre principal, ce qui permet de les entretenir plus facile ment. Les cylindres de perforation associés aux cylindres de cou plage servent de cylindre d'avance et de recul rapide. Ces deux pai res de cylindres peuvent, également, coopérer pour retirer un mandrin enfoncé dans l'extrémité de butée de la pièce extrudée. Cette extrac tion se fait en appliquant du fluide sous pression aux extrémités avant des cylindres 8s et aux cylindres de couplage, ce fluide pouvant s' échapper par le cylindre principal 6 et par les extrémités arrière des cylindres de perforation. En cours d'extrusion, les soupapes situées aux extrémités arrière des cylindres de perforation sont fermées pour verrouiller le fluide hydraulique dans ces cylindres afin d'empêcher que la force d'extrusion agissant sur la zone annulaire du mandrin en butér pousse ce mandrin en arrière en l'écartant de la filière quand la longueur de la barre de métal diminue et quand la force d'extrusion dépasse la force de frottement tendant à tirer le mandrin vers l'avant0 Bien entenduS l'invention n'est pas limitée b les xple de réalisation ci-dessus décrit et représenté , à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDlCAoeiONS 1.- Presse à extruder des barres de métal à travers une filière, comprenant un porte filière, un carter de barre de métal (4) placé derrière le porte filière et traversé par un passage récepteur de barre de métal aligné avec le porte filière, un matte cylindre (6) placé à une certaine distance derrière le carter et aligné avec le passage de celui-ci, ce cylindre ayant une extrémité avant ouverte, un piston (7) pouvant glisser à l'ihtérieur du maître cylindre, une paire de cylindres de perforation (8) montés rigidement de chaque côté du maître cylindre parallèlement à celui-ci et comportant une extrémité avant ouverte, un piston (10) prévu dans chaque cylindre de perforation, une tige de piston (11) reliée à chaque piston et sortant par l'extrémité avant du cylindre placé autour, un cylindre de couplage (12) monté à l'extrémité avant de chaque tige en avancée par rapport à celle-ci, et comportant une extrémité avant ouverte, une tête transversale de perforation (13) placée en face du piston et reliée rigidement aux cylindres de couplage, une tête transversale d'extrusion (15) placée en face de la tête transversale de perforation, des moyens (16) dépassant au-delà de la tête transversale de perforation et reliant rigidement la tête transversale d'extrusion au piston pour qu'elle soit entraînée par ce dernier, des plongeurs (16) pouvant glisser dans les cylindres de couplage et se reliant rigidement à la tête transversale d'extrusion, une tige creuse (20) montée sur la têté transversale d'extrusion et dépassant au-delà de celle-ci en alignement axial avec le passage du carter, de manière à pouvoir pénétrer dans celui-ci, la tête transversale d'extrusion étant percée d'une ouverture (21) derrière la tige, un porte mandrin (22) porté par la tête transversale de perforation et dépassant au-delà de l'ouverture (21), le mandrin prévu dans cette tige étant supporté par le porte mandrin (23) et comrortant, à son extrémité avant, un embout de diamètre plus petit que le corps de mandrin placé derrière, des moyens permettant d'amener le fluide hydraulique aux extrémités arrière des cylindres de perforation pendant que ce fluide est bloqué dans les cylindres de couplage pour faire avancer le carter de barre de métal, des moyens pour évacuer alors le fluide hydraulique des cylindres de couplage afin de permettre à tête transversale de perforation, d'entraîner le mandrin avec elle dans son mouvement vers l'avant, pour faire passer ce mandrin de la tige vers le carter9 des butées (44) placées derrière la tête transversale de perforation et reliées à celle-ci pour se déplacer avec elle, d'autres moyens de butée (46) venant en contact avec les butées (44) pour stopper le mouvement vers l'avant de la tête transversale de perforation, dès que l'embout du mandrin dépasse seul à l'intérieur de la filière située dans le porte filière, et des moyens pour amener ensuite le fluide hydraulique au cylindre principal et aux cylindres de couplage, afin d'entraîner la tige vers 11 avant et vers l'intérieur du carter, en utilisant la pleine puissance de la presse pour extruder une barre de métal à travers la filière lorsque la tête transversale de perforation et le mandrin restent fixes du fait de la présence des butées. 2.- Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu- elle comprend une paire de cylindres de sécurité (31) montés sur la tige derrière la tête transversale de perforation, des pistons (32) situés dans les cylindres de sécurité et dépassant à l'avant de ceuxci, et des moyens permettant d'amenelp le fluide hydraulique à ces cylindres de sécurité pour que les pistons situés à l'intérieur entraînent la tête transversale de perforation vers lavant par rapport au piston principal. 3.- Presse selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des butées (34) fixées a la tête transversale de perforation et destinées à recevoir les pistons sortant des cylindres de sécurité, ces butées étant réglables, dans le sens de la longueur de la presse, par rapport à la tête transversale de perforation. 4. Presse selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que les plongeurs sont percés de passages de fluide axiaux (27), et en ce que les extrémités avant de ces passages de fluide sont reliées aux moyens d'alimentation en fluide hydruliqusO