<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif pour la fabrication de recipients ou¯ verts d'un côté.
La présente invention se rapporte . un procédé et à un dispositif pour la fabrication de récipients ouverts d'un côté, en particulier de récipients allonges de grande capa¯ cité à parois latérales obliques, comme les baignoires et les récipients analogues. Les procédés connus d'étirage, aussi bien le procédé d'étirage à chaud qua le procédé d'é- tirage 1 froid, n'ont pas donné de résultat pour la fabrica- tion de semblables récipients de grande capacité. Les proce- dés d'étirage à chaud dans lesquels l'opération d'étirage est exécutée en plusieurs phases ont l'inconvenient que la
<Desc/Clms Page number 2>
tôle ou la pièce traitée doit être réchauffée entre les différentes phasesdu procédé de travail.
Les procédés d'eti- rage à froid ont l'inconvénient que la pièce a une tendance à former des plis ou acquiert des plis qui doivent âtre e- liminés dans la suite à la main, par martelage. Ces inconvd- nients apparaissent encore dans une mesure plus forte dans la fabrication de récipients à parois latérales obliques, L'étirage froid de semblables dispositifs exige en outre des outils coûteux ou des formes ou matrices et il est ine- vitable que ces outils subissent une forte usure.
La présente invention a pour objet un procade et un dis- positif qui permettent d'étirer, même par voie froide, des récipients grands et profonds, ce qu'on appelle des reci- pients de grande capacité, comme les baignoires, etc., en évitant les inconvénients des procèdes connus jusque pre- sent, c'est à dira sans formation de plis et en évitant le fendillement de la matière, ainsi que sans emploi de formes ni de matrices*
Suivant la présente invention, l'étirage se fait par phases, avec fixation de la pièce de tôle maintenue aoaissee sans pli, par serrage,
dans des cadres d'étirage ou des ga- barits d'étirage d'ouvertures différentes en forme d'arête d'étirage lui coopèrent successivement, -individuellement, avec le poinçon d'étirage de telle manière que d'abord le gabarit ayant la plus petite ouverture de cadre est offert au poinçon et pour finir le gabarit avec la plus grande ouver- ture de cadre, qui correspond an largeur et en longueur à la section de la cavité de l'objet terminé, tandis que peu - dant l'étirage la pièce de tôle est serrée dans le gaoarit, avantageusement entre des surfaces de serrage planes.
Le procédé peut être réalisé avec un seul poinçon commun à toutes les phases d'étirage, dont la forme extérieure corres- pond à la cavité de l'objet à 3-'étirer, et xui pour la fa- brication de récipients a parois latérales obliques, reçoit
<Desc/Clms Page number 3>
une forme allant en s'amincissant en concordance.
Dans la réalisation du procédé, on établit d'abord une forme préalable peu profonde correspondant essentiellement à la partie inférieure de la forma finale, et ensuite sur celle-ci, an plusieurs phases ou opérations successives, on établit la paroi du recipient par étirage de -La tôle encore non façonnée en parties toujours croissantes, par phases, de telle manière que l'ouverture de la pièce s'élargit pro- gressivement jusqu'à la pleine ouverture de la forme creuse brute terminée, tandis qu'avantageusement l'accroissement de la largeur d'ouverture de la partie façonnée est, dans cha- que phase d'étirage, an un rapport determiné avec l'accrois- sèment de sa hauteur.
Le procédé est réalisé suivant la présente invention, pour la fabrication de récipients de grande capacité à pa.,., rois latérales obliques, par phases dans des gabarits à ou- verture an forme de cadre et au moyen d'un poinçon d'étirage dont la forme extérieure correspond à la cavité de la pièce à étirer, la tôle etant maintenue abaissée dans toutes las phases entre des faces planas du gabarit et un support de tôle,
On emploie avantageusement une forme de réalisation du procédé dans laquelle on utilise comme gabarits des cadres de retenue plans ou des cadres de serrage consistant en des cadres supérieurs et des cadres inférieurs surfaces de serrage essentiellement planes pour la tôle à étirer, et dont l'ouverture d'étirage correspond à la forma à étirer chaque fois (forme préalable, formes intermédiaires et forme finale)
de la pièce traitée et devenant plus large ou plus grande de façon graduelle avec la progression de la construction,
Un avantage particulier du procéde réside encore dans le fait qu'il permet, même par l'étirage à froid, la fabri- cation de récipients à parois obliques par rapport au fond et cela moyennant le serrage de la pièce traitée (tôle ou
<Desc/Clms Page number 4>
pièce analogue) antre des surfaces planes, que les parois latérales soient dirigées obliquement au fond dans un plan de section transversale ou dans tous les plans de section transversale.
Arec de semblables surfaces planas, une usure ne joue aucun rôle, et ces surfaces de sarrage ont encore l'avantage qu'elles donnent une partie marginale plane placée perpendiculairement à 1' axe du récipient qui peut aisément recevoir la forme d'un bord en bourrelet ou d'un bord ana- logue.
Pour la réalisation du procédé, on emploie un dispositif consistant en plusieurs gabarits et en un poinçon et dont les différents gabarits consistent chacun en deux cadres (cadre supérieur et cadre inférieur) à surfaces de cadre planes entre lesquelles la pièce traitee est serrée tandis que les ouvertures de cadre formant les arêtes d'étirage dans les différents gabarits sont de grandeurs différentes en conformité avec les différentes phases d'étirage et que le poinçon est constitué par un corps correspondant à la forme creuse brute du corps creux à étirer et auquel las différents gabarits sont présentés l'un après l'autre.
On emploie avantageusement une forme de réalisation du dispositif dans laquelle la formation de plis est combattue par des moyens de guidage prévus dans les surfaces de serra¯ ge, comme par exemple des bourrelets d'étirage qui sont pre- vus dans une surface de travail ou dans les deux surfaces de travail tournées l'une vers l'autre des cadres de serrage et sont disposés de façon qu'on tienne compta des différentes sollicitations de la matière serrée entre les cadres, solli- citations à la traction et à la compression dans les deux directions axiales ou en différents points, en particulier aux points où les ouvertures du cadre présentent de plus for- tes courbures, par l'effet de répartition ou de guidage des bourrelets, qui peuvent régler le déplacement de la ma- tire.
<Desc/Clms Page number 5>
Pour des récipients à longues parois latérales opposées, il est avantageux de concevoir le procède de telle façon que les parois latérales sont étirées avec un fabule bombement vers l'extérieur (forme convexe ou bombée) et qu'avantageu- sement un semblable bombement est réalise dans deux direc- tions perpendiculaires l'une sur l'autre. On evite ainsi les inconvénients qui proviennent de ce que de semblables lon- gues parois latérales s'ondulent d'une part facilement et d'autre part lors du chauffage, par exemple lorsqu'elles sont soumises à un émaillage, se gauchissent facilement ce qui est nuisible non seulement à l'aspect mais encore à la so- lidité de l'émaillage qui se fendille facilement ou se dé- tabhe eaiéément.
Le dessin représente l'objet de l'invention au moyen d'exemples de réalisation. La fig. 1 montre une coupe dans une forme terminée et on a indiqué par des lignes en traits de chaînette horizontales comment la forme du reci- pient est établie progressivement. Les fig. 2 à 5 represen- tent les différentes phases de l'opération d'etirage, en coupe par les outils d'étirage tandis que les fig. 6 à 9 montrent des vues de dessus des cadres de support avec leurs évidements, tandis qu'on a indiqué en traits de chai.. nette la délimitation marginale correspondant à chaque for- ma intermédiaire de la pièce pour le bord horizontal.
La fig. 10 montre en vue de dessus la disposition d'un bourrelet d'étirage dont l'axe longitudinal est placé trans- versalement au sens de mouvement de la matière tandis que la fig. 11 représente à plus grande échelle une coupe trans- versale suivant la ligne II-II de la fig. 10 dans une partie du cadre de support at la disposition du bourrelet d'étira ge. La fig, 12 montre en vue de dessus et la t'iL-, 13 en cou- pepar la ligne 13-13 de la fig. 12, à plus grande échelle, la disposition de bourrelets d'étirage qui sont disposes pa- rallèlement à la direction du mouvement de la pièce traitee
<Desc/Clms Page number 6>
entre les cadres de support. Les fige 14 et 15 montrent une forme de réalisation modifiée des cadres de support.
La fige 16 montre une baignoire qui est réalisée avec des bom- bements des parois latérales dans deux directions perpen- diculaires entre elles, an vue de dessus, et -La fige 17 la même baignoire en coupe transversale. Les fig, 18 et 19 montrent à plus grande échelle, en coupe transversale et en vue de dessus, un moyen de fixation d'un pied . la bai- gnoire.
Comme on le voit aux fige 2 à 9, la récipient de bran- de capacité est fabriqué par la procède suivant la presen- te invention en plusieurs phases. La pièce de tôle plane 1, dont la section transversale est représentée en pointille à la fig. 2 et dont la forme de contour est représentée en traits de chaînette à la fig. 6, est serrée entre les ca- dres de retenue 2 et 3 qui présentent une ouverture centra.. le et représentent par leur ensemble une paire de cadres.
La pièce de tôle est avantageusement tranchée obliquement aux coins, en 5. Les cadres de chaque paire de cadres sont établis de façon à être insérés dans une table 6 de la ma- chine à étirer. Les cadres de chaque paire sont pressés l'un contre l'autre par une force extérieure dans la sens de la flèche p à la fig. 2.
Le poinçon 7 de la macnine d'e- tirage étira la partie médiane de la pièce de tôle à tra¯ vers l'ouverture 4 par-dessus la bord supérieur de cella-ci qui est conformé en arête d'étirage, tandis que la partie inférieure du poinçon 7, qui travailla sans contre-poinçon, présente une forme qui donne à la forme préalable résultant de la première phase d'étirage de la pièce de tôle, la con., formation de la partie de fond de la forme finale. On cons¯ titue ainsi le fond 8 et la partie de paroi 1.
Le bord de la pièce de tôle se déplace alors essentiellement radialement vers l'intérieur et son contour après la première opération d'étirage suivant la fige 2 est représente en pointillé
<Desc/Clms Page number 7>
la fig. 6 et désigné par 10. on échange alors le cadre su- périeur 2 et le cadre infériaur 3 et la pièce de tale fa¯ çonnée suivant la fig. 2 est serrée dans la paire de cadres 11 et 12 (fig. 3). Ces cadres de retenue possèdent une plus grande ouverture 13 que les cadres de retenue 2 et 3. On a représenté en pointillé à la fig. 3 comment la pièce de tôle se place avant l'opération d'étirage suivante. Le poinçon travaille alors suivant la deuxième opération d'étirage par laquelle, la fond 8 restant le même, ia partie de paroi II est ajoutée à la partie de paroi I.
La partie non encore façonnée de la tôle se deplace alors radialement vers l'in- térieur entre les deux cadres de support 11 et 12 presses l'un contre l'autre, qui forment une paire, et le contour extérieur de la tôle, qui est représenté à la fige 7 par 14, prend la forma représentée à cette figure. La fig. 7 montre en outre une vue de dessus des cadres de retenue 11 et 12 avec l'ouverture centrale 15 ou l'arête d'étirage de celle-ci.
La deuxième forme intermédiaire est alors extraite des cadres d'étirage 11 et 13 et cas cadres de retenue sont échangés contre les cadres de retenue 16 et 17 de la troi- sième paire dont l'ouverture 18, comme cela résulte des fig, 4 et 8, est plus grande (plus large) que l'ouverture 13 des cadres de retenue 11 et 12. La position de la forme inter- médiaire avant l'opération suivante d'étirage d'après la fig. 4, est représentée en pointillé sur cette figure. Lors de l'opération d'étirage suivante, on a joute aux parties de paroi I et II, la partie de paroi III. De nouveau le bord de la forme intermédiaire se déplace vers l'intérieur d'une petite quantité entre les cadres de retenue 16 et 17.
Après l'opération d'étirage, pour laquelle on emploie le même poin.. çon ? que pour les opérations d'étirage précédentes, la bord présente la forme montrée en pointillé à la fig, 8 et le contour designé par 20. On étire ensuite à partir de cette forme intermédiaire, suivant la fig. 4, la forme intermédiai,.
<Desc/Clms Page number 8>
re suivante, qui est dans l'exemple représenter la forme dé- finitive suivant la fig. 5;
les cadres de retenue 16 et 17 suivant la fig. 4 sont échanges contre des cadres de retenue
21 et 22 de la quatrième paire et lors de cette opération d'étirage on fabrique partir de la forma intermédiaire re¯ présentée en pointillé la forme définitive représentée en gros traits pleins, au moyen du même poinçon 7 comme précé- demment. On ajoute ainsi aux parties de parois dejà etaolies,
I, II et III la partie de paroi IV.
La position du bord de cette forme de la pièce traitee est représentée en pointillé la fig. 9 et désignée par 23.
Cette figure montre également que l'ouverture médiane 24 des cadres de retenue 21 et 22 est plus grande que toutes les précédentes.
Après qu'on a enlevé la pièce traitée des cadres de re- tenue 21 et 22 suivant la fig. 5, cette pièce possède la forme définitive de cuve et le bord est, après un polissage éventuellement nécessaire et un dressage, prêt pour la fa- brication usuelle du bourrelet de bord.
Pour toutes les opérations d'étirage, on emploie un seul et même poinçon qui presente constamment la forme extérieure de la cavité définitive de la pièce et qui.., au fur et à me¯ sure des opérations d'étirage pénètre de plus en plus pro- fondément dans les cadres de retenue.
La fig. 1 montre la constitution d'ensemble du récipient de grande capacité, et les parties de paroi établies con- fermement aux fig, 2 à 5 en concordance avec les phases d'é- tirage sont désignées successivement, comme elles sont fa¯ briquées, par I à IV .Les hauteurs de ces parties de paroi jusqu* auxquelles elles sont établies sont indiquées par des lignes en traits de chaînette.
La distance de la ligne en trait de chaine a à l'intérieur du fond de la forme termi- née F correspond à la profondeur de l'opération d'étirage suivant la fig, 2, la distance de la ligne a à la ligne b
<Desc/Clms Page number 9>
correspond à la profondeur de l'opération d'étirage suivant la fig. 3, la distance de la ligne b à la ligne c correspond à la profondeur de l'opération d'étirage suivant la fig.4 et la distance de la ligne c à la ligne d correspond à la profondeur de l'opération d'étirage suivant la fig. 5.
Pour empêcher autant que possible un gauchissement et une formation de plis dans la matière entre lese cadres des différentes paires, on peut prévoir des bourrelets d'étira- ge 26 (fig. 10) qui s'étendent transversalement au depla¯ camant de la matière entre les cadres de retenue. La confor¯ mation de ces bourrelets d'étirage est montrée à la fig. il, Les cadres de retenue, par exemple 2 et 3, sont pourvus de rainures 27 et 28 dans l'une desquelles, de préférence dans celle du cadre inférieur, on a place une latte 30 par dessus laquelle la matière est étirée comme le montre la fig, 11.
Les autres cadres de retenue peuvent également présenter des bourrelets d'étirage,
Pour empêcher encore davantage un gauchissement de la matière entre les cadres de retenue transversalement à la direction du passage de la matière, on peut prévoir des bour- relets d'étirage radiaux 31 Ces derniers sont formés par des lattes 32 (fig. 13) qui août serrées dans des fentes ra- diales 33 des cadres avec une minime surélévation au-dessus du plan des cadres de retenue. Ces bourrelets d'étirage 31 sont prévus dans le cadre inférieur, par exemple le cadre 3 de la fig, 2, tandis que le cadre supérieur, par exemple le cadre 2 de la fig. 2 est pourvu d'évidements radiaux 34.
Cet évid amant doit être très peu profond pour ne pas pro- voquer dans la matière du récipient F une formation de rai- nures.
L'échange des cadres de retenue ou des gabarits d'ou- verture différente avant le commencement des différentes o- pérations partielles d'étirage exige une dépense de travail considérable, car les cadres de retenue presentent un poids
<Desc/Clms Page number 10>
contente d'échanger seulement le cadre de retenue supérieur et qu'on utilise au contraire le cadre de retenue inférieur ou la table de la machine elle-même comme cadre de basa dans lequel on insère quelques anneaux dont les ouvertures corres- pondent à celles des cadres inférieurs ou gaoarits inférieurs des fige 2 à 5 (fig. 14 et 15).
Dans un cadre de base 36 on a formé un gradin 37. Ce gradin reçoit les anneaux 38,39 et 40 dont les ouvertures d'élargissent graduellement. Le bord intérieur 41 du cadre de base ou de support 36 forme en même temps l'anneau exté- rieur de la série.
L'opération d'étirage s'effectue exacte- ment comme on l'a décrit à l'aide des fig. 2 à 5; à la pre- mière opération d'étirage on établit le fond de la pièce et la paroi 1 conformément à l'anneau 38, dans la seconde opération d'étirage on ajoute % cette paroi I la partie de paroi II suivant l'anneau 39, dans la troisième opération d'étirage on ajoute aux parties de paroi I et II la partie de paroi III suivant l'anneau 40 et dans la quatrième opé- ration d'étirage on ajoute aux parties de paroi I,II et III la partie de paroi IV qui correspond au bord intérieur 41 du support 36. A cet effet, avant chaque opération d'étira- ge partielle, à l'exception de la fabrication de la partie de bord I de la pièce F, on enlevé les anneaux 38,39 et 40 successivement.
Pour montrer clairement l'arrondissement des anneaux et du cadre de base en 42, la partie supérieure des anneaux et du cadre de base 36 est representée à la fig. 15 à plus grande échelle. La. partie 42 sert d'arête 3'étirage, Les cadres de retenue supérieurs 2, 11, 16 et 21 sont les mêmes qu'aux fige 2 à 5.
Grâce au procédé suivant la présente invention et au dispositif pour la réalisation du procède, on obtient encore l'avantage particulier que les cadres de retenue peuvent ê- tre échangés l'un pour l'autre dans certaines circonstances, c'est à dire que comme l'arête d'étirage du cadre de rate-
<Desc/Clms Page number 11>
nue inférieur s'use plus fortement que celle du cadre de re- tenue supérieur, le cadre de retenue inférieur peut être mis à la place du cadre supérieur et vice-versa de sorte qu'on rend possible de ce fait une usure sensiblement uniforme des arêtes d'étirage actives et des surfaces des deux cadres.
Les fig. 16 et 17 montrant clairement comment les parois latérales 51, 52 peuvent recevoir une forma faiblement bombée vers l'extérieur en concordance avec l'écart :53 par rapport à la ligne droite longitudinale 54-54 en plan et aussi par rapport à la ligne droite de hauteur 55-55 en coupe transver- sale, c'est à dire un bombement dans deux directions perpen¯ diculaires l'une à l'autre;
de ce fait, non seulement la sol- licitation de la matière pendant l'opération d'étirage, en particulier dans les environs des bords arrondis 56, est rendue plus uniforme et on empêche également en toutes circonstan- ces un déchirement de la tôle an particulier aux parois frontales de la cuve (par exemple suivant la ligne 57), mais en outre la baignoire terminée reçoit vers l'extérieur une raideur beaucoup plus grande qui est importante en particulier pour l'émaillage subséquent et pour la solidité de l'émail.
Après l'achèvement de l'opération d'étirage on peut presser le bourrelet de bord 58 ou bien à volonté un bord plat et le bord peut être découpé.
Pour la fixation des pieds on soude électriquement au fond de la baignoire des pièces de tôle 59 -( découpées en forme d'U et à partie désaxée (fig, 18 et 19) avant que la baignoire achevée soit émaillée. Dans cas pièces de tôle on insère la tête des pieds et on la fixe au moyen de vis. Il ne faut donc qu'un chauffage étroitement limité de la baignoi- re de sorte que la solidité de la tôle étirée à froid n'est pas diminuée.