Brevet FR2520269A1 — publié le 19830729

L'invention concerne un dispositif utilisable dans le filage de métaux selon la méthode inverse pour manipuler la filière, le culot de filage et le disque de fermeture, dont les diamètres et l'épaisseur pour ce qui concerne le culot peuvent varier, et pour les enlever après l'opération de filage de l'alésage du conteneur et de la presse elle-même, ce dispositif comprenant un bras d'enlèvement basculant susceptible d'être amené dans l'axe de filage et déplaçable parallèlement à cet axe, dont l'extrémité libre présente un corps en forme de douille ou godet destiné à recevoir la filière, le culot et le disque de fermeture, qui porte à son extrémité côté poinçon de fermeture de la presse une plaque de fond pour l'éjection des outils et est situé dans l'axe de filage entre le poinçon de fermeture et le conteneur, ainsi qu'un dispositif de cisaillement à action radiale prévu sur le porte-conteneur et des moyens prévus sur le bras d'enlèvement pour recevoir le culot et le disque de fermeture détachés par cisaillement. Un dispositif décrit dans un document non encore publié de l'état de la technique utilise, pour "striper" les outils, c'est- à-dire pour les faire sortir de l'alésage du conteneur d'une presse à filer les métaux selon la méthode inverse, un bras d'enlèvement que l'on peut faire basculer dans l'axe de filage et qui porte à son extrémité libre une sorte de godet à peu près cylindrique en une seule ou en deux pièces pour recevoir le disque de fermeture, le culot et la filière A son extrémité dirigée vers le poinçon de fermeture, ce godet porte une plaque de fond Si le godet est en deux parties, le plan de division est perpendiculaire à l'axe de filage et la partie recevant le culot et le disque de fermeture est disposée basculant ou coulissant perpendiculairement à l'axe de filage sur le bras d'enlèvement La partie de godet disposée fixe sur le bras d'enlèvement est destinée à recevoir la filière. Lorsque le culot est séparé de la filière au moyen d'un dispositif de cisaillement à action radiale prévu sur le porte- conteneur, le culot et le disque de fermeture restent dans la partie de godet biunie de la plaque de fond et déplaçable perpendiculairement à l'axe de filage Le culot et ce disque doivent être éjectés axia- lement d'une manière quelconque en dehors de la presse. Si le godet récepteur doit etre d'une seule pièce, il présente une ouverture, transversalement à son axe, qui correspond au diamètre du disque de fermeture et au moins à la profondeur du culot et de ce disque Le dispositif de cisaillement peut, à travers cette ouverture, séparer de la filière le culot auquel est collé le disque de fermeture Un dispositif pour recueillir ces derniers peut être prévu sous l'ouverture. Le mode de travail de *la presse à filer les métaux selon la méthode inverse exige un cisaillement contrôlé du culot au moyen d'un dispositif de cisaillement installé sur le porte-conteneur. Après que la filière, le culot et le disque de fermeture ont été poussés hors de l'alésage du conteneur à l'aide de la force de filage, le culot est cisaillé du produit filé devant la filière. Pendant cette opération, la filière doit être tenue et positionnée de telle manière, à l'extérieur du conteneur, que le culot avec le disque de fermeture puissent être coupés sans problèmes du produit filé par le dispositif de cisaillement Cependant, comme le conteneur doit travailler & une température comprise entre 300 et 5000 C, le positionnement exact du porte-filière et de la filière est probléma- tique Ainsi, il n'est pas toujours garanti que le godet récepteur du bras d'enlèvement soit centré sur l'axe de filage Il faut en plus que les manipulations pendant les cycles de travail se dérou- lant automatiquement soient minimales et que certaines exigences minimales de sécurité soient satisfaites. Le but de l'invention est de permettre que la filière, selon un parcours en circuit fermé et demandant peu de temps, puisse être sortie du bras d'enlèvement à des fins d'entretien et être ramenée ensuite à la presse Un processus semblable doit pouvoir Etre obtenu pour le disque de fermeture Autrement dit, il faut que le culot puisse être cisaillé de façon contrôlée, pendant que la filière est tenue de manière adéquate, même lorsque l'axe du godet récepteur n'est pas aligné exactement sur l'axe du conteneur, et il faut que les outils soient ensuite extraits de façon contrôlée. Selon l'invention, un dispositif comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce que le godet transmettant la force d'éjection pour dégager le disque de fermeture, le culot et la filière est divisé perpendiculairement à l'axe de filage en deux parties, dont l'une, celle destinée à recevoir le culot et le disque de fermeture, peut être écartée dans le sens de l'axe de filage de l'autre partie de godet, dont l'ouverture, destinée à recevoir la filière, contient au moins deux segments préhenseurs qui sont librement mobiles radialement et peuvent être serrés élas- tiquement et/ou hydrauliquement dans ce sens, tandis qu'ils sont mécaniquement bloqués axialement, et en ce que les moyens de réception du culot et du disque de fermeture détachés sont constitués par une chaise avec deux paires de bras de serrage ou pinces stsceptibles d'être amenées sur l'axe de filage dans l'espace libre ainsi créé entre les deux parties du godet, par un mouvement en sens contraire à la direction de cisaillement, en vue de la réception contrôlée du culot et du disque de fermeture pendant et après le cisaillement. En raison de la disposition particulière des segments élastiques et pouvant être serrés, l'empilage constitué du disque de fermeture, du culot et de la filière peut également être introduit facilement dans les ouvertures réceptrices lorsque les axes du con- teneur et du godet ne sont pas alignés La filière est ensuite tenue élastiquement puis serrée par voie hydraulique dans l'une des parties de godet, tandis que l'autre partie de godet est écartée dans une telle mesure de la première, en sens contraire à la direction de filage, que le culot et le disque de fermeture sont dégagés Dans l'espace libre ainsi formé pénètre d'en bas une chaise portant une paire de pinces pour le culot et une paire de pinces pour le disque de fermeture; ceux-ci sont serrés par les pinces puis abaissés de façon contrôlée lors du cisaillement Ainsi, la filière d'un côté et le culot avec le disque de fermeture de l'autre sont situés après le cisaillement à des hauteurs différentes, d'o ils sont extraits de la presse par le bras d'enlèvement Après le basculement vers l'extérieur du bras d'enlèvement, la filière reste plus haut que le disque de fermeture Ils peuvent tous deux passer à ces hauteurs différentes par des parcours en circuits fermés situés en dehors de la presse pour être ramenés à celle-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie de godet recevant et tenant la filière au moyen de segments possède en direction axiale une longueur qui dépasse jusqu'à 10 mm la hauteur de la filière Ceci assure que le porte-filière, renfermant une chambre pour la réception de la cuvette de filage, puisse effec- tivement être reçu entièrement dans le godet en deux parties. Selon un perfectionnement de l'objet de l'invention, la partie mobile du godet est déplaçable par un ou plusieurs vérins hydrauliques sur des tiges de guidage disposées sur la partie fixe du godet, l'intervalle entre les deux parties écartées l'une de l'autre du godet correspondant au moins à la hauteur du culot et du disque de fermeture Ainsi est assuré que la chaise avec les deux paires de pinces puissent être introduites de façon sûre dans cet intervalle et que le culot et le disque de fermeture puissent Etre saisis sans problèmes par la chaise ainsi amenée d'en bas sur l'axe de filage. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que les segments, au nombre de deux au moins, sont fixés de façon inter- changeable, suivant le diamètre de la filière, dans la partie de godet recevant la filière du bras d'enlèvement La même partie de godet peut ainsi recevoir élastiquement et serrer hydrauliquement des filières de différents diamètres. Les segments peuvent comporter chacun une partie en forme de nervure par laquelle ils sont tenus mécaniquement, avec une mobilité radiale limitée, dans une gorge circonférentielle de la partie de godet, la force élastique étant produite au moyen de ressorts à disques et d'une pièce de pression qui sert en même temps de piston hydraulique pour le serrage hydraulique dans le sens radial des segments contre la force élastique Malgré la faculté de les remplacer, les segments sont ainsi tenus de manière simple et sûre dans la partie de godet, de sorte qu'ils peuvent remplir leur fonction sans perturbations. Pour saisir le culot et le disque de fermeture de façon contrôlée, la chaise avec les pinces de serrage peut être amenée sur l'axe de filage, dans l'intervalle entre'les deux parties de godet écartées l'une de l'autre, au moyen d'un vérin hydraulique déplaçant la chaise sur des barres-glissières prévues à l'extrémité libre du bras d'enlèvement Lorsque les pinces sont manoeuvrables -2520269 indépendamment, le culot et le disque de fermeture peuvent Etre saisis de manière s Ore-pour le cisaillement et leur dégagement contrôlé de l'axe de filage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un bras d'enlè- vement pour les outils d'une presse à filer les métaux selon la méthode inverse; la figure 2 représente le dispositif de la figure 1, mais sous un angle de 90 ' par rapport à la vue de la figure 1, la vue de la figure 2 étant prise dans la direction de l'axe de filage et étant partiellement en coupe transversale; la figure 3 est une coupe longitudinale de l'extrémité libre du bras d'enlèvement, la coupe étant prise parallèlement à l'axe de filage et suivant la ligne III-III de la figure 4 (o la partie supérieure est représentée de façon décalée) mais à plus grande échelle; la figure 4 correspond à la vue de la figure 3 mais a été prise suivant un angle de 900 par rapport à celle-ci, dans la direction de l'axe de filage, montrant en élévation le godet récepteur d'outils et une chaise déplaçable verticalement et munie de pinces pour saisir les outils et le culot de filage; la figure 4 a-est un détail correspondant à une coupe horizontale prise dans la partie inférieure droite de la figure 4; la figure 5 est une vue prise dans la direction de l'axe de filage de la partie de godet destinée à tenir la filière, cette vue correspondant à une coupe prise suivant la ligne V-V de la figure 3 mais à une échelle encore plus grande; la figure 6 est une coupe prise suivant la ligne VI- VI de la figure 5 du godet en deux parties et du dispositif pour déplacer l'une d'elles dans le sens axial; et les figures 7 a à 7 e représentent différentes positions servant à illustrer le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention pendant un cycle de la presse à filer, les différentes figures montrant respectivement: la figure 7 a la fin du filage; la figure 7 b le retrait du poinçon de fermeture de la presse et le basculement du bras d'enlèvement avec le godet récepteur sur l'axe de filage; la figure 7 c l'écartement des parties du godet après réception des outils sortis de l'alésage du conteneur; la figure 7 d le cisaillement du culot auquel adhère le disque de fermeture; la figure 7 e le déplacement axial du bras d'enlèvement avec le godet récepteur et leur basculement vers I'extérieur. Les figures 1 et 2 représentent, sur une fondation 1, un bâti 2 dans lequel est monté rotatif un arbre carré horizontal 3. Sur le bati 2 est articulé en outre un vérin hydraulique 4 dont la tige de piston 5 est articulée sur un levier 6 solidaire de l'arbre carré 3 Un manchon 7 qui peut coulisser sur l'arbre carré 3 dans le sens axial porte un bras d'enlèvement 8 Ce manchon peut être déplacé axialement sur l'arbre 3 par un vérin hydraulique horizontal 9 installé d'un côté de l'arbre Le vérin 4 fait basculer le bras 8 avec son extrémité libre dans l'axe de filage d'une presse à filer les métaux selon la méthode inverse, De cette presse, la figure 2 montre, en coupe, les organes de liaison précontraints qui relient la traverse porte-cylindre et la traverse d'appui (non représentées), comprenant les organes de tirage 10 et les organes de poussée 11 qui les entourent La figure 2 montre en outre, également en coupe, des barres-glissières 12 sur lesquelles peut Etre déplacé un conteneur 13 qui fait partie de la presse et est visible sur les figures 3 et 7. A son extrémité libre susceptible d'être amenée sur l'axe de filage, le bras d'enlèvement 8 porte un corps en forme de douille ou godet 14 qui sert à recevoir, après l'opération de filage, la filière 15, le culot 16 et le disque de fermeture 17 qui y adhère (voir également la figure 7 et les lignes en traits mixtes sur là figure 3) Le godet 14 est divisé perpendiculairement à l'axe de filage; sa partie 14 a est destinée à recevoir la filière 15 et l'autre partie 14 b est destinée à recevoir le culot 16 et le disque de fermeture 17 (représentés en traits mixtes sur la figure 3) A la partie 14 b est fixée en outre une plaque de fond 18. L'extrémité libre du bras d'enlèvement 8 porte des tiges de guidage 19 parallèles à l'axe de filage et sur lesquelles des vérins hydrauliques 21 avec leurs tiges de piston 21 a peuvent déplacer axialement, en direction de la traverse mobile 22 et du poinçon de fermeture 23 de la presse, en sens contraire à la direc- tion de filage (figure 7) la partie de godet 14 b avec la plaque de fond 18, au moyen de manchons-guides 20, ce qui les écarte de la partie de godet 14 a disposée fixe dans le bras d'enlèvement 8 La partie de godet 14 b avec la plaque de fond 18 sont ainsi éloignées sur une telle distance de la partie 14 a que le disque de fermeture 17 et le culot 16 sont dégagés (voir les positions représentées en traits mixtes sur les figures 1 et 3). Sur la tête du bras d'enlèvement 8 sont fixées en outre des barresglissières 24 qui sont orientées verticalement lorsque le bras a été basculé sur l'axe de filage Sur les barres 24 peut coulisser, par des parties en forme de douilles 25, une chaise 26. Le déplacement est produit par un vérin hydraulique 27 monté sur le bras 8 et dont la tige de piston 27 a est articulée sur les douilles de guidage 25. La chaise 26 porte un dispositif de réception 28 avec un dessus en forme d'auge pour le culot 16 et le disque 17 Le dispositif de réception 28 porte, à droite et à gauche, deux paires de bras préhenseurs ou pinces 29 a et 29 b Les bras préhenseurs ou de serrage sont articulés par leurs parties médianes sur le dispositif de réception 28 par des axes 30 Leurs parties inférieures sont reliées au piston 31 a d'un vérin hydraulique 31 qui est monté horizontalement dans la partie inférieure de la chaise 26 Lorsque ce vérin est actionné hydrauliquement, les pinces 29 a et 29 b saisissent le disque de fermeture 17 et le culot 16 préalablement dégagés, après montée de la chaise 26 en direction de l'axe de filage (figures 3 et 4). La partie de godet fixe 14 a, recevant la filière 15, est représentée encore une fois à plus grande échelle sur la figure 5 Dans son ouverture, cette partie de godet, disposée fixe sur le bras d'enlèvement 8, présente une gorge circonférentielle 32 dans laquelle des segments préhenseurs 33 a sonttenus par des parties radialement extérieures 34 en forme de nervures, de sorte que les segments ne peuvent pas se déplacer axialement La partie de godet fixe 14 a présente en outre des évidements cylindriques 35 qui s'ouvrent vers l'extérieur et dans lesquels sont ajustées des pièces de pression 36 Chacune de ces pièces est reliée à un segment 33 a par des vis 37 et est supportée par la paroi intérieure de la partie de godet fixe 14 a avec une mobilité radiale limitée Les pièces de pression 36 sont recouvertesextérieurement par des couver- cles 38 fixés sur la partie de godet fixe 14 a Des ressorts à disques 39 placés entre chaque pièce de pression 36 et son couvercle 38 poussent cette pièce et le segment 33 a relié à elle vers l'intérieur tout en leur donnant une certaine mobilité radiale Une-filière 15 introduite dans la partie de godet fixe 14 a peut ainsi être serrée de façon élqstique Pour que la filière 15 soit serrée solidement par les segments 33 a, une pression hydraulique est appliquée à travers des raccordas 40 entre les couvercles 38 et les pièces de pression 36, ces dernières agissant à la façon de pistons dans les évidements cylindriques 35 et étant étanchées par rapport à ceux-ci par des garnitures 41. Lorsque la presse doit être utilisée avec des filières 15 de plus faible diamètre, on peut remplacer les segments 33 a par des segments 33 b de plus grande hauteur radiale (figure 5). La figure 6 montre encore une fois, par une coupe axiale à plus grands échelle (ligne VI-VI de la figure 5), le godet 14 formé de la partie fixe 14 a ainsi que de la partie 14 b qui peut être déplacée avec la plaque de fond 18 dans le sens axial par les vérins hydrauliques 21, dont les tiges de piston 21 a sont fixées à la plaque 18. Les figures 7 a à 7 e représentent le déroulement du travail sur la presse à filer les métaux après l'opération de filage proprement dite La figure 7 a montre, a droite, schématiquement, la traverse d'appui 42 d'une presse & filer les métaux selon la méthode inverse, sur laquelle s'appuie un poinçon creux 43, dont la tête porte la filière 15 A la fin du filage, le conteneur 13 recouvre le poinçon 43 Le culot de filage 16, auquel adhère encore le produit filé 16 a, est situé entre la filière 15 et le disque de fermeture 17, lequel est pmsed contre le culot, come indiqué par la flèche, par la traverse mobile 22 et le poinçon de fermeture 23 relié à elle. Sur la figure 7 b, la traverse mobile 22 recule vers la gauche avec le poinçon de fermeture 23 puis le bras d'enlèvement 28 est amené par basculement sur l'axe de filage par les parties de godet 14 a et 14 b en vue de la réception de la filière 15, du culot 16 et du disque 17 Le poinçon de fermeture 23 avance de nouveau vers la droite, s'applique contre la plaque de fond 18 et pousse par l'intermédiaire de celle-ci et du godet 14 le conteneur 13 vers la droite Ceci correspond à l'opération dite de strippage ou de déga- gement des outils pour la réception dans le godet 14. La figure 7 c montre le nouveau recul du poinçon de fermeture 23 et le déplacement de la partie de godet 14 a vers la gauche Ensuite, la chaise 26 est relevée pour que ses pinces 29 a et 29 b saisissent le disque 17 et le culot 16. La figure 7 d montre le cisaillement du culot 16 de la barre filée 16 a sur la filière 15 serrée, au moyen d'un dispositif de cisaillement 44, pendant que le disque 17 et le culot 16 sont serrés de façon contrôlée. Sur la figure 7 d, le bras d'enlèvement 8 avec la filière 15 tenue dans la partie de godet 14 a et avec le disque 17 et le culot 16 tenus par les pinces 29 a et 29 b sont d'abord déplacés axialement puis basculés hors de l'axe de filage en vue de l'enlè- vement des outils et leur préparation pour une nouvelle utilisation. REVENDI CAT I ONS 1 Dispositif utilisable dans le filage de métaux selon la méthode inverse pour manipuler la filière, le culot de filage et le disque de ferémeture, dont les diamètres et l'épaisseur pour ce qui concerne le culot peuvent varier, et pour les enlever après l'opération de filage de l'alésage du conteneur et de la presse elle-même, ce dispositif comprenant un bras d'enlèvement basculant susceptible d'être amené dans l'axe de filage et déplaçable parallèlement à cet axe, dont l'extrémité libre présente un corps an forme de douille ou godet destiné à recevoir la filière, le culot et le disque de fermeture, qui porte à son extrémité côté poinçon de fermeture de la presse une plaque de fond pour l'éjection des outils et est situé dans 1 taxe de filage entre le poinçon de fermeture et le conteneur, ainsi qu'un dispositif de cisaillement à action radiale prévu sur le porte-conteneur et des moyens prévus sur le bras d'enlèvement pour recevoir le culot et le disque de fermeture détachés par cisaillement, caractérisé en ce que le godet ( 14) transmettant la force d'éjection pour dégager (faire sortir du conteneur) le disque de fermeture ( 17), le culot ( 16) et la filière ( 15) est divisé perpendiculairement à l'axe de filage en deux parties, dont l'une ( 14 b), celle destinée a recevoir le culot ( 16) et le disque de fermeture ( 17), peut être écartée dans le sens de l'axe de filage de l'autre partie de godet ( 14 a), dont l'ouverture, destinée à recevoir la filière ( 15), contient au moins deux segments préhenseurs ( 33) qui sont librement mobiles radialement et peuvent être serrés élastiquement et/ou hydrauliquement dans ce sens, tandis qu'ils sont mécaniquement bloqués-axialement, et en ce que les moyens de récep- tion du culot et du disque de fermeture détachés sont constitués par une chaise ( 26) avec deux pinces de serrage ( 29 a, 29 b) suscepti- bles d'être amenées sur l'axe de filage dans l'espace libre ainsi créé entre les deux parties ( 14 a, 14 b) du godet, par un mouvement an sens contraire à la direction de cisaillement, en vue de la réception contrôlée du culot ( 16) et du disque de fermeture ( 17) pendant et après le cisaillement. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de godet ( 14 a) recevant la filière ( 15) par des segments ( 33) est axialement jusqu'à 10 mm plus longue que la hauteur de la filière ( 15). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mobile ( 14 b) du godet ( 14) est déplaçable sur des tiges de guidage ( 19) disposées sur la partie fixe ( 14 a) du godet ( 14) au moyen d'un ou de plusieurs vérins hydrauliques ( 21) et en ce-que l'intervalle des deux parties ( 14 a, 14 b) écartées l'une de l'autre du godet ( 14) correspond au moins à la hauteur du culot ( 16) et du disque de fermeture ( 17). 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les segments ( 33), au nombre de deux au moins, sont fixes de façon interchangeable, suivant le diamètre de la filière utilisée, dans la partie de godet ( 14 a) recevant la filière ( 15) du bras d'enlèvement ( 8). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les segments ( 33) sont axialement tenus mécaniquement par une partie ( 34) en forme de nervure dans une gorge circonférentielle ( 32) dans la partie de godet fixe, avec la possibilité de se déplacer radialement dans une mesure limitée, et en ce que la force élastique est produite par des ressorts à disques ( 39) et par l'intermédiaire d'une pièce de pression ( 36) qui sert en même temps de piston hydraulique pour la commande hydraulique et le serrage des segments ( 33) dans le sens radial en surmontant la force élastique. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaise ( 26) est amende sur l'axe de filage, dans l'intervalle entre les deux parties ( 14 a, 14 b) écartées l'une de l'autre du godet ( 14), par son déplacement au moyen d'un ou de plusieurs vérins hydrauliques ( 27) sur des barres-glissières ( 24) prévues sur l'extré- mité libre du bras d'enlèvement ( 8). 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pinces ( 29 a, 29 b) portées par la chaise ( 26) peuvent être manoeuvrées indépendamment l'une de l'autre.