Brevet FR2514272A1 — publié le 19830415

La présente invention se rapporte au domaine du travail des métaux par déformation et a notamment pour objet une ligne de laminage automatique. Est déjà connue une ligne automatique de laminage (voir l'article de V I Ermolovitch "Automatisation du laminage par des outils en coin" dans le recueil intitulé "Traitement abrasif, usinage par coupe et transformation plastique des métaux" (éd Naouka i tekhnika, Minsk,1975, pp 98-101), qui comporte un chargeur, un dispositif de chauffage par induction, un mécanisme de mise des pièces brutes dans le dispositif de chauffage, un laminoir avec deux outils placés l'un en face de l'autre de part et d'autre de la pièce à laminer, un mécanisme d'introduction des pièces dans le laminoir et un système de guidage pour les pièces brutes. La productivité d'une telle ligne automatique est assez basse, parce que dans cette ligne, les pièces brutes sont acheminées vers le laminoir en une seule file. Le seul moyen d'améliorer la productivité d'une telle ligne serait l'utilisation, sur le laminoir, d'une seconde paire d'outils et l'installation, à l'autre bout du laminoir, d'équipements identiques à ceux énumérés plus haut et qui servent à chauffer les pièces et à les déplacer le long de la ligne (c'est-à-dire d'un chargeur, d'un dispositif de chauffage et d'un système de guidage supplémentaire, ainsi que des mécanismes correspondants d'avancement des pièces) Cependant, une transformation de ce genre de ligne automatique augmente son encombrement et la con- sommation de métal pour sa construction sans accroître considérablement son débit, puisque le nombre de pièces qui passent simultanément par le laminoir ne dépasse pas deux. Le but de la présente invention est de réaliser une ligne de laminage automatique qui permettrait de laminer simultanément au moins deux pièces, sans augmenter consi- dérablement l'encombrement de la ligne et la consommation de métal nécessaire à sa production. Le but visé est atteint du fait que la ligne automatique de laminage comprenant un chargeur, un laminoir avec une paire d'outils placés de part et d'autre de la pièce à laminer, un mécanisme d'introduction des pièces brutes dans le laminoir et une voie de guidage pour les pièces, est caractérisée, selon l'invention, en ce qu'elle contient en plus au moins une voie de guidage supplémentaire qui se trouve à côté de la première voie de guidage, et un mécanisme de distribution des pièces brutes sur les voies de guidage, ledit mécanisme étant placé entre le chargeur et le mécanisme d'introduction des pièces dans le laminoir, ledit laminoir possédant encore au moins une paire d'outils, le nombre de paires d'outils étant égal à celui des voies de guidage et, sur un côté des pièces laminées, les bouts des outils proches des parties initiales des zones de laminage sont déplacés dans la direction de laminage, l'un par rapport à l'autre, à une distance qui correspond à la distance entre les voies de guidage pour permettre à chaque pièce de passer vers les outils correspondants. Etant donné que les outils sont disposés sur le laminoir avec déplacement relatif entre leurs bouts, on peut multiplier le nombre d'outils de laminage pratiquement sans limite, parce que les outils plus proches de la zone d'introduction des pièces dans le laminoir ne font pas obstacle au passage des pièces vers les outils plus éloignés. Il en ressort que la ligne automatique proposée peut être réalisée comme une ligne à plusieurs chaînes de production sans qu'on ait besoin pour cela d'augmenter d'une façon considérable le nombre de ses éléments constitutifs, parce que les pièces brutes sont envoyées dans le laminoir d'un seul côté. Selon une variante de réalisation de l'invention, le mécanisme de distribution des pièces brutes sur les voies de guidage comporte un rateau intercepteur avec des encoches s'ouvrant sur les voies de guidage et servant à saisir les pièces à laminer, ledit rateau pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient perpendiculaire-à la direction de mouvement des pièces le long des voies de guidage, en parcourant une distance qui correspond à l'intervalle entre les voies de guidage. Un tel distributeur de pièces sur les voies de guidage, très simple au point de vue constructif, peut être avanta- geusement utilisé dans des lignes de laminage automatiques à deux chaînes de production. Suivant une autre variante de réalisation de l'invention, le chargeur et le mécanisme de distribution des pièces- brutes sur les voies de guidage sont réunis en un ensemble unique qui se présente comme un alimentateur vibrant avec des spirales dont le nombre égale le nombre de voies de guidage. Une telle solution réduit le nombre d'éléments constituant la ligne automatique et simplifie sa construction. Il est également avantageux que sur l'autre côté des pièces à laminer, les bouts des outils proches des parties initiales des zones de laminage soient déplacés, l'un par rapport à l'autre, dans la direction de laminage. Une telle disposition permet la livraison simultanée des pièces finies. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: la figure 1 représente la ligne de laminage automa- tique conforme à l'un des modes de réalisation de l'in- vention; la figure 2 est une vue de dessus de la ligne montrée sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de-la figure 1, à échelle agrandie; la figure 4 montre une ligne de laminage automatique réalisée selon une variante de réalisation de l'invention;et la figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure 4. L'invention est expliquée dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, dans son application à une ligne automatique de laminage transversal par des outils de forme en coin à surface plane, avec chauffage préalable des pièces à laminer Les figures 1 et 2 montrent une ligne automatique à deux chaînes de laminage qui comporte un chargeur 1, du type à tiroir par exemple, avec une auge ou couloir 2 à voie unique, un réchauffeur à induction 3, un laminoir 4, un mécanisme d'amenée des pièces brutes dans le réchauffeur 3 et un mécanisme d'introduction des pièces dans le laminoir 4 Le laminoir 4 comporte deux tables 5 et 6, la table inférieure 5 étant fixe et la table supérieure 6 étant-solidaire d'un coulisseau 7 relié à un dispositif d'entraînement 8, hydraulique par exemple, qui imprime à ladite table 6 un mouvement de va-et-vient. La table 5 porte des outils de forme en coin 9 et 10, et la table 6, des outilsde forme en coin 11 et 12, l'outil 9 se trouvant en face de l'outil 11, et l'outil 10, en face de l'outil 12. Selon l'invention, les outils du laminoir 4 qui se trouvent d'un côté des pièces-à laminer sont disposés,l'un par rapport à l'autre, avec un décalage suivant la direction de laminage, de sorte que les outils les plus proches des éléments de la ligne qui précèdent le laminoir 4 n'empêchent pas les pièces à laminer de passer vers les outils plus éloignés Notamment, dans la ligne considérée à deux chaînes de laminage, on a placé en gradins les outils 9 et 10 installés sur la table inférieure immobile 5, c'est-à-dire en dessous des pièces à laminer, comme on le voit sur la figure 2. Le mécanisme d'amenée des pièces dans le réchauffeur 3 est constitué par exemple par un vérin pneumatique 13, et le mécanisme d'introduction despièces dans le laminoir 4 peut être un vérin pneumatique 14 dont la tige 15 porte des poussoirs 16 et 17 de longueur différente qui-servent à envoyer les pièces chauffées de chaque file vers les outils respectifs 9, 11 et 10, 12. Le mécanisme d'amenée des pièces dans le réchauffeur 3, le réchauffeur 3, le mécanisme d'introduction des pièces dans le laminoir 4 et le laminoir 4 sont reliés par deux voies de guidage parallèles 18 et 19, suivant lesquelles s'effectue le déplacement synchronisé, vers le laminoir 4, des deux files de pièces brutes, la voie de guidage 18 servant au déplacement des pièces vers les outils 9 et 11, et la voie de guidage 19, vers les outils et 12 Il est évident que la distance entre les voies de guidage 18 et 19 détermine la distance, suivant la direction de laminage, entre les bouts des outils 9 et 10 disposés avec décalage l'un par rapport à l'autre, ou plus précisément, si l'on utilise dans le laminoir 4 des outils non identiques l'un à l'autre, entre les bouts de ces outils 9 et 10 qui sont proches de la partie initiale de la zone de laminage. Etant donné que la ligne de laminage automatique décrite ici est une ligne à deux chaînes de laminage, elle comporte deux voies de guidage 18 et 19, et sur le laminoir 4, deux paires d'outils de forme en coin opposés 9, 10 et 11, 12 Il est évident que, dans le cas général, si la ligne est à chaînes de laminage multiples, le nombre de voies de guidage est égal au nombre de paires d'outils-coins de laminage placés en opposition. Pour assurer le mouvement des pièces à laminer en deux files, est prévu un mécanisme de distribution des pièces entre les voies de guidage 18 et 19, placé entre le chargeur 1 et le réchauffeur 3 Dans cette variante de réalisation de l'invention, le mécanisme mentionné comporte un élément formant rateau d'interception 20 (figure 3) pourvu d'encoches 21 s'ouvrant vers les voies de guidage- 18 et 19 et saisissant ou interceptant les pièces dans l'auge 2 (figure 1) , et, placé entre le rateau d'interception (figure 3) et les voies de guidage 18 et 19, un collecteur 22 comportant deux canaux 23 pour le passage des pièces vers les voies de guidage 18 et 19 Le rateau intercepteur 20 est équipé d'un système d'entraînement constitué par exemple par un vérin pneumatique 24 (figure 2) qui lui imprime un mouvement de va-et-vient perpendiculaire à la direction de mouvement des pièces le long des voies de guidage 18 et 19. La figure 4 montre une variante de réalisation, selon l'invention, d'une ligne automatique à trois chaînes pour le laminage transversal, par des outils de forme en coin, de pièces préalablement chauffées Dans cette variante d'exécution, le laminoir 4 est muni de trois paires d'outils en coin placés en opposition: 9 et 11, 10 et 12, 25 et 26; en conséquence, la ligne utilise trois voies de guidage 18, 19 et 27, tous les outils étant décalés l'un par rapport à l'autre: les outils inférieurs 9, 10 et 25 aussi bien que les supérieurs 11, 12 et 26 Dans ce cas, le décalage du bout de l'outil 9 par rapport au bout de l'outil 10 et le décalage du bout del'autl 10 par rapport au bout de l'outil 25 sont dus à la nécessité de faire passer les pièces vers les outils 10 et 25 plus éloignés de l'équi- pement qui précède le laminoir 4,les valeurs de ces décalages entre les outils 9 et 10 et entre les outils 10 et 25 étant déterminées, respectivement, par les distances entre les voies de guidage 18 et 19 et entre les voies de guidage 19 et 27 Par contre, le décalage des bouts des outils supérieurs 11, 12 et 26 l'un par rapport à l'autre est déterminé par des considérations d'ordre constructif ou technologique tenant compte de paramètres tels que, par exemple, la course du coulisseau 7 du laminoir 4, la charge sur le dispositif d'entraînement 8 du laminoir 4, etc. C'est la raison pour laquelle, dans chaque cas particulier, on détermine la valeur de ce décalage en fonction des * dimensions, de la forme et du matériau des pièces à laminer. Dans cet exemple, la ligne à trois chaînes de laminage comprend en outre une trémie ou analogue vibrante d'ali- mentation 28 qui combine les fonctions d'un chargeur avec celles d'un mécanisme de distribution des pièces brutes entre les voies de guidage Comme on le voit sur la figure , l'alimentateurvibrant 28 a trois spirales 29-, 30 et 31, ce qui correspond au nombre des voies de guidage 18, 19 et 27 Là o elles sortent de l'alimentateur vibrant 28, les spirales 29, 30 et 31 se terminent par un raccord 32 dans lequel sont vissés les bouts des voies de guidage 18, 19 et 27, la partie initiale de chacune de ces trois voies de guidage étant élastique, exécutée par exemple à la manière d'un ressort, pour compenser les oscillations de l'alimentateur vibrant 28 lorsqu'il est en marche. Dans cette variante de réalisation de la ligne automatique, le mécanisme d'amenée des pièces dans le réchauffeur 3 (figure 4) est constitué par trois roues cannelées 33 associées à un ensemble moteur-réducteur 34. Pour une ligne à chaines de production multiples, c'est une solution avantageuse Le mécanisme d'introduction des pièces dans le laminoir 4 est exécuté comme celui de la figure 2, à l'exception du fait que la tige 15 du vérin pneumatique 14 porte trois poussoirs 16, 17 et 35 de longueur différente. La ligne automatique proposée fonctionne de la manière suivante. Les pièces à laminer, de dimensions et de forme appropriées, sont amenées dans le chargeur 1 (figure 1) d'o, l'une après l'autre, elles passent en une file ininterrompue suivant l'auge 2 vers le rateau intercepteur 20 (figure 2) et arrivent sur la saillie entre les canaux 23 (figure 3) du collecteur 22 Lorsque la tige du vérin pneumatique 24 est animée d'un mouvement de va-et-vient (figure 2), le rateau 20 saisit par ses encoches 21 (figure 3) les pièces à laminer 36 et les sépare une à une des autres pièces de la file Ainsi, dans chaque position extrême du rateau 20, l'une de ses encoches 21 coîncide avec le canal 23 correspondant du collecteur 22, l'autre encoche venant se placer au-dessus de la saillie formée entre les canaux 23 et formant en quelque sorte un prolongement de l'auge 2 (figure 1) Le vérin pneumatique 13 (figure 2) pousse les pièces 36 qui se trouvent sur le fond des canaux 23 (figure 3), en les amenant ainsi sur les voies de guidage 18 et 19 d'o elles arrivent dans le réchauffeur à induction 3 à une cadence correspondant à celle de fonctionnement du laminoir 4. En passant par le réchauffeur 3, les pièces à laminer 36 s'échauffent jusqu'à la température de déformation plastique du matériau des pièces et arrivent, suivant les parties inclinées des voies de guidage 18 et 19, sur le laminoir 4-. Lorsque la tige 15 du vérin pneumatique 14 est en mouvement, les poussoirs 16 et 17-montés sur cette tige 15 transportent les pièces 36 vers les paires d'outils 9, 11 et 10, 12, respectivement Grâce au mouvement du coulisseau 7 du laminoir 4, les pièces 36 sont laminées entre les outils 9, 11 etl O 12 Il est à noter que le laminage des pièces introduites simultanément dans le laminoir 4 commence à des moments différents et que les pointes de charge- provenant des paires d'outils différentes ne coincident pas dans le temps et ne s'additionnent pas du point de vue de-leur effet sur le dispositif d'entratnement 8 du laminoir 4, ce qui améliore la fiabilité de fonctionnement des systèmes d'entraînement du laminoir 4 Toutefois, dans cette variante de réalisation de l'invention, si l'on utilise dans le laminoir 4 des outils 9, 10, 11 et 12 tout à fait identiques, la livraison des pièces finies n'est pas simultanée: on aura d'abord la pièce laminée par les outils 10 et 12 et ensuite la pièce laminée par les outils 9 et 11. Dans la ligne automatique à trois chaînes de production, représentée sur la figure 4, on charge les pièces brutes 36 d'une façon désordonnée dans l'alimentateur vibrant 28 qui possède, soudées à ses parois, trois spirales 29 (figure 5), 30 et 31 Lors des oscillations de l'alimentateur vibrant 28, les pièces brutes 36 sont amenées sur les - spirales 29, 30 et 31 et, en trois files parallèles, passent par ces spirales vers le-raccord 32 d'o elles suivent les voies de guidage 18, 19 et 27 jusqu'aux roues cannelées 33 (figure 4) qui transmettent les pièces 36 à travers le réchauffeur 3 au laminoir 4 de façon synchro- nisée, la vitesse de rotation des roues 33 étant en concordance avec la vitesse de déplacement du coulisseau 7 du laminoir 4 Du fait que dans la ligne à trois chaînes de production, considérée ici, tous les outils sont montés sur le laminoir 4 avec un décalage mutuel égal de leurs bouts, à savoir, aussi bien les outils 9, 10 et 25 que les outils 11, 12 et 26, c'est-à-dire les outils se trouvant des deux côtés des pièces laminées, l'enlèvement des pièces finies après le laminage s'effectue simultanément. Il importe de souligner que bien que les dessins annexés représentent des lignes automatiques comprenant un laminoir pour le laminage transversal par des outils en coin à surface plane, il est évident que ces lignes peuvent utiliser n'importe quels types de laminoirs, avec des outils de laminage en forme de cylindres, segments, etc. Il est également à noter que le schéma proposé de la ligne automatique peut être réalisé pour le laminage à froid, le mécanisme d'amenée des pièces dans le réchauffeur et le réchauffeur lui-même pouvant alors être supprimés, tandis qu'un mécanisme d'alimentation approprié servira à envoyer les pièces brutes du chargeur au laminoir en les faisant passer par le mécanisme de distribution des pièces sur les voies de guidage. L'invention peut être utilisée avec succès dans l'industrie pour la fabrication en masse et en grande série de divers produits La mise en pratique de la présente invention permet d'élever considérablement la productivité des lignes de laminage automatiques, de réduire la consommation de métal pour leur construction, ainsi que de réduire les aires de production et le personnel de service. 14272 RÉPUBLIQUE FRANCAISE INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE PARIS BREVET 2 514 273 D'INVENTION CERTIFICAT D'UTILITE CERTIFICAT D'ADDITION Aucun titre n'est publié sous ce numéro R E V E N D I C A T I O N S 1 Ligne automatique de laminage comportant un chargeur ( 1), un laminoir ( 4) avec une paire d'outils ( 9 et 11) se trouvant de part et d'autre de la pièce à laminer, un mécanisme d'introduction des pièces brutes dans le laminoir ( 4) et une voie de guidage ( 18) pour acheminer les pièces, caractérisée en ce qu'elle contient au moins une voie de guidage supplémentaire ( 19) disposée à côté de la première voie de guidage ( 18), et un mécanisme de distribution des pièces brutes entre les voies de guidage ( 18 et 19), placé entre le chargeur ( 1) et le mécanisme d'introduction des pièces dans le laminoir ( 4)1 edit laminoir possédant au moins encore une paire d Voutils ( 10 et 12), le nombre de paires d'outils ( 9, 11 et 10, 12) étant égal au nombre de voies de guidage ( 18 et 19), et les bouts des outils ( 9 et 10) disposés d'un côté des pièces à laminer et qui sont proches des parties initiales des zones de laminage, étant décalés l'un par rapport à l'autre, suivant la direction de laminage, d'une distance qui correspond à la distance entre les voies de guidage ( 18 et 19), pour permettre aux pièces à laminer de passer vers les outils correspondants ( 9, 11 et 10, 12). 2 Ligne automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de distribution des pièces à laminer entre les voies de guidage ( 18-et 19) comporte un rateau intercepteur ( 20) qui possède, pour saisir les pièces brutes, des encoches ( 21) s'ouvrant vers les voies de guidage ( 18 et 19), et qui est disposé de façon qu'il puisse effectuer un mouvement de va-et-vient perpendiculaire à la direction de mouvement des pièces suivant les voies de guidage ( 18 et 19), en parcourant une distance correspondant à l'intervalle entre les voies de guidage ( 18 et 19). 3 Ligne automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le chargeur et le mécanisme de distribution des pièces brutes entre les voies de guidage ( 18, 19 et 27) sont réunis en un ensemble unique se présentant sous forme d'un alimentateur vibrant ( 28) avec des spirales ( 29, 30 et 31) dont le nombre est égal au nombre de voies de guidage ( 18, 19 et 27). 4 Ligne automatique selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que les bouts des outils ( 11, 12 et 26) placés de l'autre côté des pièces à laminer et qui sont proches des parties initiales des zones de laminage sont décalés l'un par rapport à l'autre suivant la direction de laminage.