Brevet FR2574322A1 — publié le 19860613

i Installation de préparation de billettes de métal à filer. L'invention a pour objet une installation de préparation de billet- tes de métal tel que, par exemple, du cuivre du laiton ou de l'aluminium, destinées à être transformées en profilé par extrusion dans une presse de filage. Les installations de fabrication de produits pressés ou forgés constitués en matériaux métalliques non ferreux, par exemple des profilés en cuivre, laiton ou aluminium comprenant normalement un four de réchauffa- ge dans lequel passe un lopin de métal, c'est à dire une barre réalisée en grande longueur dans une fonderie, pour y être amené à la température de fa- çonnage. Le lopin ainsi réchauffé est coupé dans une cisaille à chaud en morceaux ou "billettes" qui sont introduites ensuite dans une installation de façonnage telle qu'une presse à filer et dont la longueur, déterminée en fonction des performances de la presse, est toujours relativement courte. Les installations de préparation des billettes comprennent donc, d'une façon générale, un four de réchauffage comprenant une enceinte dans laquel- le est ménagé un logement allongé pour le lopin, et muni de moyen de chauf- fage de ce dernier à la température voulue. Généralement, le logement est ouvert à ses deux extrémités et l'en- ceinte est associée à un moyen de poussée du lopin suivant l'axe du loge- ment. Le lopin, introduit par un orifice d'entrée à l'intérieur du logement est chauffé jusqu'à la température voulue puis poussé axialement pour res- sortir par un orifice de sortie placé à l'autre extrémité et à proximité du- quel est placée la cisaille. Celle-ci est constituée de deux paires de ma- choires accolées définissant chacune un orifice de section sensiblement éga- le à celle du lopin et centré sur l'axe de déplacement de ce dernier. Pen- dant la poussée du lopin, les orifices des machoires sont placés dans le prolongement du logement de façon que le lopin s'y enfile en sortant du four. La cisaille comprend une paire de machoires arrières montées dans un bati fixe et une paire de machoires avant montées coulissantes, transver- salement à l'axe de déplacement du lopin, le long des machoires arrières, du c8té opposé au four. Pendant le cisaillage, qui est effectué entre la ma- choire avant supérieure et la machoire arrière inférieure, le lopin est blo- qué au moins à l'arrière du plan de coupe, entre la machoire arrière infé- rieure, qui constitue un appui fixe, et la machoire arrière supérieure, qui est associée à des moyens de serrage par déplacement transversal à l'axe du lopin. En outre, la machoire avant inférieure est munie généralement d'un prolongement permettant de supporter la partie du lopin dépassant en avant de la machoire et dont la longueur peut être fixée par une butée placée sur ledit prolongement, dans une position réglable. De la sorte, le lopin est parfaitement maintenu entre les deux pai- res de machoires, et, par coulissement des machoires avant, on peut réali- ser sans déformation la coupe d'une billette, en évitant de transmettre des réactions au four de réchauffage. Toutes ces dispositions sont bien connues. Jusqu'à présent, il avait semblé naturel d'écarter légèrement la cisaille du four et de fermer l'orifice de sortie du logement par une porte amovible évitant les déperditions de chaleur. En effet, après avoir poussé le lopin jusqu'en butée sur le prolongement de la machoire d'appui avant, et réalisé le cisaillage de la billette à la longueur voulue, on repoussait le lopin au moyen d'un vérin placé sur la machoire avant supérieure, pour réintroduire dans le four la partie dépassant, pendant le cisaillage, hors de celui-ci et l'on fermait l'extrémité du four de façon que l'extrémité avant du lopin soit maintenue à la température voulue pendant que l'on éva- cuait la billette coupée. Cependant, depuis un certain temps, on a recherché, dans les ins- tallations d'extrusion modernes, à réaliser des cadences de production de plus en plus élevées en réduisant les temps morts et en augmentant les vi- tesses d'extrusion. Jusqu'à présent, les efforts des constructeurs ont por- té essentiellement sur la presse à filer et sur les matériels situés en aval de celle-ci. Or, on est arrivé à atteindre des cadences d'extrusion telles qu'à l'heure actuelle c'est l'installation de préparation des billet- tes qui peut devenir un élément perturbant risquant de freiner la cadence. L'invention a pour objet une installation perfectionnée de façon à remédier à ces inconvénients. Conformément à l'invention, les machoires arrières sont placées di- rectement contre l'extrémité de sortie du four, dans le prolongement du lo- gement, de façon à constituer avec celui-ci une enceinte pratiquement conti- nue et la machoire avant se trouvant, après coulissement transversal, dans l'alignement du logement, constitue une porte de fermeture du four entre deux opérations de cisaillage. De préférence, la face arrière de la machoire avant placée, après coulissement dans l'alignement du logement, est munie d'une plaque en matiè- re réfractaire pour l'obturation de l'orifice limité par les machoires ar- rières. Pour réduire au minimum les déperditions de chaleur, le bati fixe dans lequel sont montées les machoires arrières et relié à l'extrémité de sortie du four par un moyen d'accouplement susceptible de résister à-la cha- leur. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, au moins les machoires arrières sont munies de moyens de chauffage de la partie du - lopin qu'elles enserrent entre deux opérations de cisaillement. Mais l'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés. La figure 1 représente schématiquement l'ensemble d'une installa- tion de préparation de billette selon l'invention. Les figures 2 à 5 sont des schémas représentant les opérations suc- cessives de cisaillage. Les figures 6 et 7 représentent la cisaille à échelle agrandie, respectivement dans ses deux positions d'enfilement et de cisaillage. L'installation représentée schématiquement sur la figure 1 comip- rend un four de réchauffage 1, une cisaille 2 et un moyen 3 de poussée des lopins 4 les uns à la suite des autres à l'intérieur du four. Ce dernier est constitué d'une enceinte limitant un logement allongé 10 de section supérieure à celle des lopins et de grande longueur, celle-ci pouvant par exemple être suffisante pour que le four contienne plusieurs lopins. Ces derniers se déplacent le long de l'axe longitudinal du logement 10 sous l'action d'un moyen de poussée 3 qui peut être constitué d'une butée 31 montée sur un ruban sans fin 32 actionné par un moyen non représenté de façon à faire avancer les lopins 4 l'un derrière l'autre de la distance vou- lue. L'enceinte du four 1 est munie de moyens de chauffage classiques, non représentés, comme des brûleurs à gaz ou résistances électriques-qui permet- tent de faire monter la température des lopins 4 jusqu'au niveau voulu, compte-tenu du temps moyen passé à l'intérieur du four. - La cisaille 2, représenté plus en détails sur les figures 6 et 7, comprend, à l'intérieur d'un bâti fixe 21, une paire de machoires arrières et une paire de machoires avant 6. Les machoires arrières 5 comprennent une machoires d'appui infé- rieure 51 fixée sur le bâti 21 et une machoire supérieure 52 montée mobile sur une faible distance transversalement à l'axe 40 du lopin 4 et actionnée par un vérin 53 de serrage du lopin 4 entre les machoires 51 et 52, celles- ci définissant un orifice 50 de section légèrement supérieure à celle du lopin. Les machoires avant 6 sont montées coulissantes dans ce même bâti 21 perpendiculairement à l'axe 40 du lopin 4. Elles comprennent une machoi- re supérieure 65 et une machoire inférieure 62 qui ne supporte, pendant le cisaillage, pratiquement pas d'effort et peut être constituée d'une simple goulotte prolongée vers l'avant par une partie 63 en porte-à-faux, de lon- gueur suffisante pour supporter la partie de la billette s'étendant à l'ex- térieur de la machoire 6. De façon connue, le prolongement 63 de la goulot- te 62 est muni d'une butée réglable 64 dont la distance D par rapport à la face avant des machoires arrières 5 permet de définir la longueur donnée à la billette 41. Le cisaillage est effectué par la machoire supérieure 65 dont la section correspond sensiblement à celle de la paroi supérieure du lopin 4 et qui se déplace selon une direction perpendiculaire à l'axe 40 du lopin, sous l'action d'un vérin de coupe 66 prenant appui sur le bati 21. Sur la figure 6, on a représenté la cisaille en position ouverte. Les machoires sont relevées et définissent un orifice de passage du lopin, placé dans le prolongement du logement 10 du four et centré sur l'axe longi- tudinal 40. La machoire avant inférieure 51 et la goulotte 62 sont réglées à la hauteur de la partie inférieure du lopin 4 qui se déplace dans le loge- ment 10 sur des moyens d'appui, par exemple un chemin de roulement 11. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, la porte de fermeture de l'orifice de sortie 12 du four est supprimée et le bâti 21 de la cisaille est placé directement contre l'extrémité 13 de l'enceinte du four 1 de telle sorte que les deux machoires 5 et 6 soient placées dans le prolongement du logement 10. A cet effet, le bâti 21 peut être relié à l'en- ceinte du four 1 par un moyen d'accouplement fixe ou souple susceptible de résister à la chaleur et qui peut être constitué d'une plaque 14 en acier réfractaire selidaire de l'extrémité 13 du four et que l'on peut visser di- rectement sur le bâti 21 de la cisaille. La continuité thermique entre le logement 10 du four et le logement 50 constitué par la cisaille est ainsi assuré et l'on peut d'ailleurs munir la machoire arrière 5 de moyens de chauffage constitués par exemple par des enroulements conducteurs 55, comme on l'a représenté schématiquement sur la figure. Les dispositions qui viennent d'être décrites permettent d'amélio- rer sensiblement le cycle de fonctionnement de l'installation. En effet, ap- rès le cisaillage d'une billette, les machoires avant 6 restent dans la po- sition représentée sur la figure 7 alors que la billette 41 est évacuée de façon connue par exemple par un chariot 15, dans lequel la billette peut être déversée, par exemple par un bras portant la goulotte 62 et monté pivo- tant autour d'un axe horizontal. Le chariot 15, en roulant sur des rails, amène ensuite la billette vers un dispositif de chargement dans la presse non représenté sur les dessins. Jusqu'à présent, après le déchargement de la billette coupée, on remontait la machoire avant 6 en position de repos et on fermait le four. Dans la disposition selon l'invention, au contraire, la machoire avant 65 reste en position de cisaillage de façon que sa partie 66 placée dans l'axe du lopin constitue une porte de fermeture du logement 10 du four prolon- gée par le logement 50 de la machoire arrière 5. A cet effet, la partie ar- rière 66 de la machoire 6 peut-être constituée par une plaque en matériau réfractaire qui constitue un organe d'obturation du four. Dans-cette posi- tion de repos, la machoire arrière supérieure 52 peut être remontée par le vérin 53 de façon à desserrer l'extrémité du lopin enfilée dans la machoire 5. A partir de cette position, le cycle de cisaillage se déroule de la façon suivante dont les phases successives ont été représenté schémati- quement sur les figures 1 à 5. 1 ) A partir d'une instruction "appel nouvelle billette" les ma- choires avant 6 sont remontées. L'orifice 60 limité par la goulotte 62 et par la machoire supérieure 65 vient donc se mettre dans le prolongement de l'orifice 50 et du logement 10, dans la position représentée sur la figure 1. 2 ) Le four étant ainsi ouvert, on fait avancer le lopin 4, au moyen de la butée 31, de la longueur désirée, c'est à dire jusqu'à la butée 64, dans la position représentée sur la figure 2. 3 ) Le vérin 53 commande alors le serrage de l'extrémité du lopin 4 par déplacement transversal-de la machoire arrière supérieure 52 (figure 3). 4 ) Le vérin 66 commande ensuite le déplacement des machoires avant 6 et le cisaillage de la billette par la machoire supérieure 65 (figu- re 4). La partie réfractaire 66 de la machoire avant, qui coulisse le long de la face avant 51 de la machoire arrière 5 vient se placer en travers de l'axe 40 du lopin (figure 4). ) La machoire arrière supérieure 52 peut alors être relevée par le vérin 53 pour desserrer l'extrémité du lopin 4; le logement 50 limité par les machoires 5 et prolongant le logement 10 du four, est obturé par la plaque réfractaire 66 de façon à éviter les déperditions de chaleur. On se retrouve ainsi dans la position de départ du cycle. On voit que le cycle de cisaillage est simplifié puisque l'on sup- prime l'opération de réenfournement du lopin à l'intérieur du four 1. D'une part, on diminue ainsi le temps du cycle de cisaillage et, si la cadence de la presse le justifie, on peut supprimer la phase de fermeture du four en revenant directement, après cisaillage, à la position d'avancée du lopin pour le cisaillage d'une nouvelle billette. D'autre part le rendement ther- mique du four se trouve sensiblement amélioré, le four ne restant ouvert que pendant la phase d'avancée du lopin et de cisaillage. Par ailleurs, le matériel est simplifié puisquel'on supprime la porte de fermeture du four, le vérin de réenfournement et la liaison qui était nécessaire entre le four et la cisaille lorsque celle-ci était éloi- gnée du four pour laisser le passage de la porte. Cette simplification du matériel en augmente la fiabilité et diminue les problèmes d'entretien. Enfin, en supprimant la phase de réenfournement des lopins après cisaillage, on diminue les déplacements du lopin et on augmente donc la du- rée de vie des chemins de glissement 11 du four. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit, d'autres dispositions pouvant être choisis, dans le cadre des revendications, pour obtenir le même résultat. REVENDICATIONS. 1.- Installation de préparation de billettes de métal à.filer, com- prenant un four (1) de réchauffage d'un lopin (4) de métal et une cisaille (2) de coupe du lopin en billettes de longueur adaptée au filage, le four (1) comprenant une enceinte définissant un logement allongé (10) et munie de moyens de chauffage, et des moyens (3) de poussée du lopin hors du loge- ment suivant un axe longitudinal de déplacement, en passant par un orifice de sortie placé à une extrémité de ce dernier, et la cisaille (2) compre- nant des machoires accolées (5,6) définissant chacune un orifice (50,60) de section sensiblement égale à celle du lopin et centré sur l'axe (40) de dép- lacement de ce dernier, respectivement une paire de machoires arrières (5) montées dans un bâti fixe (21) placé à côté du four et au moins une machoi- re avant (65) montée coulissante, transversalement à l'axe de déplacement du lopin, le long des machoires arrières (5), du côté opposé au four (1) et associée à des moyens (66) de commande, par coulissement, du cisaillage d'une longueur déterminée du lopin (4), caractérisé par le fait que les ma- choires arrières (51,52) sont placées directement contre l'extrémité (13) de sortie du four (1), dans le prolongement du logement (10), de façon à constituer avec celui-ci une enceinte pratiquement continue et que la ma- choire avant (65) se trouvant, après coulissement transversal, dans l'ali- gnement du logement (10) constitue une porte de fermeture du four (1) entre deux opérations de cisaillage. 2.- Installation de préparation de billettes selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la face arrière de la machoire avant placée, après coulissement dans l'alignement du logement (10), est munie d'une plaque en matière réfractaire (66), d'obturation de l'orifice (50) li- mité par les machoires arrières (5). 3.- Installation de préparation de billettes selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que le bâti fixe (21) dans lequel sont mon- tées les machoires arrières (5) est relié à l'extrémité (13) de sortie du four (1) par un moyen d'accouplement (14) susceptible de résister à la cha- leur. 4.- Installation de préparation de billettes selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait qu'au moins les machoires arrières (5) sont munies de moyens (55) de chauffage, entre deux opérations de cisaillement, de la partie (41) du lopin (4) qu'elles enserrent.