Brevet FR2393633A1 — publié le 19790105

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'objets métalliques cintrés a partir d'un profilé coulé en continu. Elle s'applique notamment à la réalisation en série de barres cintrées en fonte à graphite sphéroïdal entrant dans la constitution de certains voussoirs pour tunnels. L'intérêt de réaliser de telles barres à partir d'une coulée continue réside dans la grande souplesse d'adaptation aux différentes caractéristiques (section, longueur, courbures) que doivent posséder les barres destinées à diverses applications. En effet, si l'on coule individuellement les barres en coquille métallique ou en moule en sable, il faut réaliser un modèle ou une coquille pour chaque type de barre désiré; au contraire, en coulée continue, il suffit de munir le four d'une filière de section appropriée; la longueur des objets est définie par tron çonnage à intervalles réguliers du profilé continu, et la courbure par une opération de cintrage effectuée au moyen d'une cintreuse réglable. Dans les procédés connus du type précité, on découpe en tronçons successifs le profilé continu rectiligne, Çuis on cintre chaque tronçon individuellement. D'où les inconvé nient suivants: - il faut prévoir une installation de cintrage distincte de l'installation de coulée continue et pourvue d'organes de poussée propres; - il est nécessaire de réchauffer les tronçons rectilignes pour les porter à la température optimale pour le cintrage; - des difficultés surgissent pour cintrer au même rayon les extrémités des barres, qui nécessitent une opération complémentaire L'invention a pour but de fournir un procédé supprimant simultanément ces trois inconvénients.A cet effet, elle a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce que l'on cintre le profilé en continu avant de le découper en tronçons successifs. L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Cette installation, du type comprenant une poche de coulée continue et une machine d'extraction, est caractérisée en ce qu'elle comprend, en aval de la machine d'extraction, une cintreuse suivie d'une machine de coupe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé, sur lequel: la Fig. 1 est une vue schématique en plan d'un installation conforme à l'invention; la Fig. 2 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'une partie de cette installation. L'installation représentée à la Fig. 1 est destinée à réaliser en série des barres cintrées 1 de section circulaire,toutes identiques, en fonte à graphite sphéroïdal de type ferritique. Ces barres sont elles-mêmes destinées à faire partie de voussoirs pour tunnels. L'installation comporte, à son extrémité amont, une poche de coulée 2, qui peut être un four à induction, contenant de la fonte liquide à graphite sphéroidal. Cette poche est munie à sa sortie d'une filière 2a dont la section droite est sensiblement celle des barre5 1, soit, dans cet exemple, une section circulaire. Immédiatement en aval de la poche 2 se trouve une zone de traitement thermique 3 qui se termine par une machine 4 d'extraction. Cette dernière est suivie par une cintreuse réglable 5 à la sortie de laquelle est disposé un poste ou machine de coupe 6. L'installation se termine par une table 7 de réception des barres 1. Les parties 3 et .4 de l'installation peuvent notamment être constituées de la façon décrite dans le brevet français n0 76.39 068; en particulier, la machine 4 peut comporter des galets de support moteurs et des galets presseurs (non représentés) et fonctionner par pas successifs, et la zone 3 peut comporter des manchons thermiquement isolants et des manchons de refroidissement accéléré par soufflage d'air (non représenteS). Comme expliqué dans le brevet précité, pour des raisons d'implantation, il peut être judicieux de prévoir des manchons isolants jusqu'au delà des galets moteurs de la machine 4. Dans ce cas, la zone 3 s'tend en fait jusqu'à la partie aval de cette machine 4. Comme on le voit à la Fig. 2, l'extrémité amont 8 du bâti 9 de la cintreuse 5 est directement fixée à l'extrémité aval 10 du bâti 11 de la machine d'extraction 4. Cette fixation est effectuée par exemple par des boulons 12 reliant les montants, traverses et/ou longerons des deux bâtis 9 et 11. Le bâti 9 de la cintreuse porte successivement, d'amont en aval, deux galets 12 d'entrée ou de guidage, un premier galet d'appui 13, un second galet d'appui 14 situé entièrement de l'autre côté de l'axe horizontal X-X de l'installation, et un galet de cintrage 15. Les axes de tous ces galets sont verticaux, et ils sont fixes ~a l'exception de celui du galet 15,qui est situé du même côté de l'axe X-X que le galet 13 mais dont la position par rapport à cet axe X-X est réglable grâce à une glissière 16, un système vis-écrou 17 et un volant 18, l'axe Y-Y de la glissière étant incliné sur l'axe X-X en direction du galet 14. En position escamotée, le galet 15 laisse libre passage au profilé continu 19 suivant l'axe X-X, alors que dans sa position active représentée en trait mixte à la Fig. 2, il impose une déviation à ce profilé. Les galets 12 à 15 sont des galets à gorge à section circulaire de même rayon que la filière de la poche de coulée 2; leur plan médian commun contient l'axe X-X. L'installation ainsi décrite fonctionne de la façon- suivante Au départ, le galet 15 est escamoté; une barre d'accrochage ou d'initiation en acier, ayant la section du profilé à couler, traverse la zone 3 et la machine 4, son extrémité amont pénétrant dans la filière 2a; il se produit dans celle-ci au contact de cette barre un début de solidification de la fonte qui permet d'initier la coulée. La machine 4 saisit l'extrémité aval de cette barre d'acier et l'entraîne par pas successifs en la faisant traverser progressivement la cintreuse 5. Lorsque c'est le profilé lui-même qui s'étend à travers la cintreuse 5, on actionne le volant 18 pour donner à ce profilé la courbure désirée compte tenu des propriétés d'élasticité du métal coulé à la température où il se trouve. On a obtenu ainsi un rayon de courbure de 2 m avec une précision de + 10 mm pour de la fonte sphéroïdale à 600 f 20 C, le profilé 19 ayant 63, 52 ou 42 mm de diamètre. La température optimale pour le cintrage est obtenue très facilement par le simple positionnement de la cintreuse le long de l'axe X-X. Aux temperatures de cintrage usuelles de 600 à 7000C, le profilé 19 est suffisamment rigide pour pouvoir être supporté uniquement par les galets 12 à 15. Ce ~support est optimal lorsque ceux-ci épousent parfaitement la forme extérieure du profilé. En sortant de la cintreuse, le profilé, maintenant arqué, passe dans le poste de coupe 6. Celui-ci le tronçonne à intervalles réguliers au point 20 pour donner les barres 1, qui sont reçues sur la table 7. Celle-ci est de préférence mobile pour pouvoir, sans etre trop encombrante, recevoir des barres de différents types. Le tronçonnage s'effectue ainsi après cintrage, ce qui est très avantageux: La cintreuse, par sa position dans la ligne de coulée et, de préférence, juste derriere la machine d'extraction de celle-ci, ne représente pas un encombrement supplémentaire notable. De plus, elle n'a pas besoin d'un groupe moteur propre, il suffit que la machine 4 soit suffisamment puissante pour pousser le profilé dans la cintreuse. Le cintrage en continu effectué juste derrière l'extracteur peut se faire sans plus à la température la plus favorable, par exemple entre 600 et 7O00C, ceci sans apport supplémentaire de calories. Le cintrage en continu avant la découpe des barres supprime les problèmes d'extrémités. Après la phase d'initiation décrite plus haut, la position du galet 15 définit à elle seule un rayon de courbure constant de tout le profilé, et donc de toutes les barres 1 extrémités comprises. Bien entendu, l'invention peut être utilisée avec des profilés cintrés dé sections diverses, et les parties 3 à 6 de l'installation peuvent être de tout type approprié. En parti- culier, la machine d'-extraction 4 pourrait être à fonctionnement continu. Il est clair que l'on peut faire varier à volonté la courbure et/ou la longueur des barres 1 obtenues à partir d'un profilé continu 19 donné : il suffit pour cela de modifier aux moments appropriés la position du galet 15 et/ou la cadence de tron çonnage. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'objets métalliques cintrés à partir d'un profilé coulé en continu, caractérisé en ce que l'on cintre le profilé en continu avant de le découper en tronçons successifs. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on cintre le profilé lorsque celui-ci a atteint une température comprise entre environ 600 et environ 7000C. 3.- Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, du type comprenant une poche de coulée continue et une machine d'extraction, caractérisée en ce qu'elle comprend, en aval de la machine d'extraction (4), une cintreuse (5) suivie d'une machine de coupe (6). 4.- Installation suivant la revendication 3, carac térisée en ce que la cintreuse (5) est fixée directement à la partie aval de la machine d'extraction (4). 5.- Installation suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la cintreuse comporte deux galets (13,14) disposés en quinconce de part et d'autre du trajet rectiligne (X-X) du profilé continu et suivis d'un troisième galet (15) réglable en position à peu près transversalement audit trajet. 6.- Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les galets (12 à 15) ont des gorges épousant la forme en section de l'élément continu.