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PROCEDE DE FABRICATION DE TUBES SUR DES PRESSES A PROFILER ET PRESSE A PROFILER
DES TUBES SUIVANT CE PROCEDEo
L'invention est relative à un pr.océdé de fabrication de'tubes sur des presses à profiler dans lesquelles une ébauche introduite dane une matrice de réception est traversée par un mandrin et est ensuite façonnée par un pilon de presse à travers la fente formée entre le mandrin et la matrice pour former un tube qui est finalement séparé des déchets de presse, et à une presse à profiler des tubes convenant à l'application de ce procédé, munie de récepteur, support de mandrin, pilon auxiliaire et pilon de presse.
L'invention consiste en premier lieu en ce que le mandrin n'est introduit à travers l'ébauche que dans une mesure telle qu'il traverse la matrice, et est maintenu immobile pendant que le piston de la presse façonne l'ébauche en forme de tube, et en ce qu'ensuite le mandrin et le piston de la presse sont ramenés ensemble en arrière en même temps que le pilon de presse. Le procédé peut encore être développé davantage en opérant au moyen de plusieurs matrices réceptrices pouvant être aisément échangées l'une avec l'autre et pouvant être calées dans le corps de la presse de manière à utiliser l'une d'elles au façonnage pendant que la seconde ou une autre est chargée ou respectivement apprêtée pour recevoir une charge.
Par le procédé conforme à l'invention, on aboutit à ce que le mandrin soumis à des efforts considérables par un échauffement et un frottement intenses au cours du façonnage, n'a pas besoin d'être déplacé en supplément sur la hauteur de l'ébauche à l'intérieur de la pièce à façonner au cours de l'opération de façonnage complète comme c'est nécessaire dans les procédés connus jusqu'à présent. L'échauffement du mandrin est ainsi fortement réduit. Le mandrin s'use par conséquent moins et n'a pas besoin d'être refroidi de façon aussi intense que jusqu'à présent.
Si toutefois, on le refroidit de la même manière qu'antérieurement, le refroidissement est d'autant plus efficace.
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au cours du façonnage de l'ébauche, et de le ramener en arrière en même temps que le piston auxiliaire et le piston de la presse, l'invention peut s'appliquer avantageusement non seulement à des presses à tubes commandées mécaniquement, mais également aux presses hydrauliques. Dans des presses mécaniques pour le profilage de tubes, c'est-à-dire dans celles dans lesquelles le pilon de presse est par exemple commandé par un arbre à manivelle, il en résulte toutefois l'avantage particulier que la levée de la manivelle, pour une même hauteur maximum de l'ébauche à façonner, peut être réduite par rapport à celle correspondant aux procédés connus.
Il en résulte que l'invention consiste en outre en une presse à profiler des tubes, munie d'un récepteur, d'un support de mandrin, d'un pilon de façonnage auxiliaire et du pilon de presse dans laquelle le portemandrin est guidé dans le pilon de la presse et y est commandé de préférence par voie hydraulique, de manière qu'au cours du façonnage de l'ébauche percée, il s'arrête dans une position dans laquelle il traverse la matrice. La mobilité particulière et la possibilité d'un meilleur refroidissement du mandrin dans le pilon de la presse permettent dans l'ensemble d'opérer plus rapidement. L'aptitude du mandrin d'être ramené en arrière permet de reduire la levée de la manivelle, et par conséquent son rayon, de sorte que pour une même vitesse périphérique du bouton de la manivelle, sa durée de rotation est moindre.
On peut donc pour une même vitesse périphérique du bouton de la manivelle faire marcher la machine à un nombre de courses quelque peu plus élevé.
Les presses connues servant à profiler les tubes fonctionnent en règle générale avec des outils qui sont rattachés de façon rigide au pilon de la presse au cours de l'opération de façonnage. Pendant le façonnage de l'ébauche, le mandrin est donc également enfoncé davantage dans l'ébauche.
Il est en outre déjà connu de commander le mandrin séparément par voie hydraulique, pourtant également dans ce cas, sonmouvement se poursuit pendant toute la durée du façonnage de l'ébauche.
Les presses construites conformément à l'invention sont munies avantageusement de récepteurs de matrices mobiles, c'est-à-dire pouvant être déplacés et être immobilisés. Des récepteurs mobiles sont connus en soi dans la construction de presses, mais ils n'ont pas été appliqués jusqu'à présent dans des presses à profiler par ce qu'on craignait qu'ils ne puissent être maintenus de façon suffisamment sûre au cours de l'opération de presse.Mais il s'est avéré que le blocage et le verrouillage certain de récepteurs mobiles est parfaitement possible.
Dans les presses à profiler, il en résulte le grand avantage que non seulement on peut réduire notablement la levée de la manivelle par rapport aux presses munies de récepteurs immobiles, mais qu'en même temps le mouvement de retrait du récepteur de la presse permet de séparer le déchet de presse du bout du tube, qui peut par conséquent être découpé.'Le déchet de façonnage peut facilement être enlevé du récepteur retiré de la presse. De même, le récepteur retiré de la presse peut facilement être refroidi, nettoyé, graissé, et la nouvelle ébauche à presser s'introduit aisément en dehors du champ du mandrin et du pilon de la presse. Si on refroidit suffisamment le mandrin et le récepteur, on peut faire marcher la presse de fagon presqu'ininterrompue, si on opère par exemple avec deux matrices réceptrices.
D'autres caractéristiques résultent de la description qui suit d'un exemple de construction en liaison avec les revendications et le dessin.
La Fig. 1 est une représentation schématique en coupe partielle d'une presse construite conformément à l'invention.
Les Figs. 2 et 3 sont des représentations correspondant à des positions différentes des piéces mobiles, qui sont chaque fois représentées sur la demi-figure de gauche dans une autre position que sur celle de droite.
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coupe analogue à la Fig. 1 d'une presse à profiler. Par rapport à la Fig. l, des détails ont été supprimés sur les Figs. 2 et 3.
Dans un corps de presse 1 est guidé un pilon de presse 2 montant et descendant, pouvant par exemple être commandé mécaniquement par.un arbre à manivelle 30 représenté sur la Fig. 4.. Dans le pilon de presse 2 est guidé de son côté le pilon auxiliaire 3 qui, dans l'exemple suivant les Figs. 1 à 3, est fixé aux tiges 4 de pistons hydrauliques 5 guidés dans des cylindres 6 disposés dans le pilon 2 de la presse. Les cylindres 6 sont raccordés l'un à l'autre par la conduite 7 à laquelle est également rattachée une soupape de sûreté 8.
La conduite 7 peut être raccordée par une soupape d'alimentation 9 construite sous forme de soupape de retenue, à une conduite 10 qui débouche des robinets à trois voies 11, 12 dans un réservoir à vent 13 qui sert en même temps de réservoir d'approvisionnement du liquide sous pression remplissant le système de conduites et qui est muni d'un manomètre 14. La soupape 9 est ou- verte par l'action d'un électroaimant 40 à l'encontre de l'action d'un ressort de fermeture 41'
Dans le pilon de presse 2 est également guidé le support 15 du mandrin 16, commandé également par voie hydraulique;
son cylindre de commande est alimenté par l'intermédiaire d'une conduite 17 qui s'embranche entre les robinets à trois voies 11 et 12 et porte encore le robinet à trois voies 18, et par une soupape 19 construite de nouveau sous forme de soupape de retenue, s'ouvrant au moyen d'un électroaimant 42 agissant à l'encontre de l'action d'un ressort de fermeture non représenté sur la Fig. 1. Une soupape de sûre- té 19' permet au liquide de blocage de s'échapper en cas de surcharge du man- drin 16. Sur le porte-mandrin 15 sont fixés des sabots ou tiges d'écartement
20 qui sont guidé dans des alésages du piston auxiliaire 3. Le piston auxi- liaire porte le pilon de la presse 21 à travers lequel est guidé le mandrin
16.
On amène sur la table de presse 22 le récepteur 23 pouvant être retiré et calé dans sa position de pénétration, et recevant la matrice 24 et l'ébauche 25.
Le fonctionnement de la machine décrite est le suivant : Le récepteur 23 est retiré vers l'avant et on y introduit l'ébauche 25. Il est ensuite amené dans sa position de travail et y est calé. La pénétration du récepteur 23 en dessous du piston .de la presse 21 assure la commande hydraulique du pilon auxiliaire 3, par exemple de la manière décrite plus loin en ce qui concerne le mode de construction suivant la Fig. 4. A la fin du mouvement de pénétration, la soupape de retenue 9 s'ouvre automatiquement, le liquide sous pression peut donc suivre le piston 5 et le pilon auxiliaire descend jusqu'à ce que le pilon de presse 21 s'appuie sous pression sur l'ébauche 25.
Immédiatement après, la soupape de retenue 19 disposée en avant du piston 15 actionnant le mandrin 16, s'ouvre, de préférence également automatiquement, et le mandrin'se déplace également vers le bas. Le mandrin est guidé librement dans le piston de presse 21, est poussé vers le bas en même temps que le pilon de presse 2 commandé mécaniquement et s'enfonce dans l'ébauche 25 jusqu'à ce que les tiges d'espacement 20 s'appuyent sur le récepteur 23 (Fig.3).
A ce moment il traverse la matrice 24 et forme avec elle une fente 26. Le pilon de presse 2 se pose finalement sur le pilon auxiliaire 3 et le pousse vers le bas en même temps que le piston de presse 21 de sorte que l'ébauche est fa- çonnée en un tube 27 à travers la fente 26 (Figo 3 à droite).
Au cours du mouvement de descente du pilon de presse 2, le liquide sous pression venant du cylindre de commande du mandrin et des cylindres de commande 6 du pilon auxiliaire, à part.la partie de la levée correspondant à la hauteur de l'ébauche, est refoulé dans le réservoir à vent 13 par les soupapes de retenue 9 et 19. Quand le pilon de presse 2 commandé mécaniquement, est de nouveau levé, il ramène par conséquent avec lui le pilon auxiliaire et le porte-mandrin muni du mandrin dans la position de départ et d'arrêt. ,
Le récepteur est alors retiré en avant. De ce fait, la matrice 24 découpe le bout de tube 27 comme on le voit sur la Fig. 2, en dessous.
En séparant le déchet de presse de l'ébauche celle-ci se déforme sur une longueur négligeable. A ce moment, on enlève de façon connue le déchet de presse,
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que ce soit au marteau et au burin ou bien au moyen d'un dispositif auxiliaire correspondant, et le récepteur est prêt pour l'opération de façonnage sui- vant e.
La soupape de sécurité 19' protège la presse et les outils contre l'application d'efforts exagérés dans le cas où l'ébauche introduite est trop froide.
Dans l'exemple suivant la Fig. 4, le pilon auxiliaire 3 est commandé mécaniquement dans le pilon de la presse 2. Sur l'arbre à manivelle 30 est fixée une came 31. Sur le corps de la presse 1 est monté en 34 un levier oscillant à deux bras 32, 33. Le bras 32 porte un galet 35 qui coopère avec la came 31. Le bras 33 commande par une éclisse 36 une barre transversale 37 sur laquelle sont fixées des tiges 5' maintenant le pilon auxiliaire. Le support 15 du mandrin 16, est commandé par voie hydràulique dans le pilon 2 comme dans l'exemple suivant les Figs. 1 à 5. Le liquide de pression et de blocage soit de l'espace 13' par la soupape de retenue 19 actionnée par l'électroaimant 42 agissant à l'encontre de l'action d'un ressort de fermeture 43.
Sur la table de la presse 22, un chariot 44 portant deux supports récepteurs 23 et 23' est guidé de manière à pouvoir se déplacer et être immobilisé.
Sur la table sont disposées des butées 45 et 46 qui déterminent les positions extrêmes du chariot. Sur la Fig. 4, le chariot se trouve à sa position extrême de gauche, pour laquelle le récepteur 23 est disposé en dessous du mandrin, alors que le récepteur 23' est retiré en arrière. Après avoir auparavant retiré le bouchon 82, la matrice 24 peut être aisément soulevée du récepteur 23' qu'on a fait rouler en arrière. La disposition permettant à la matrice de pouvoir être retirée à elle-seule, est connue en soi.
Aux extrémités de la table sont disposées des butées de commande qui sont actionnées aux positions extrêmes du chariot 44 et qui commandent par voie mécanique ou électrique la soupape 19 de commande du mandrin, éventuellement aussi une soupape pour la commande du piston auxiliaire telle que la soupape 9 dans l'exemple suivant les Figs. 1 à 3. Sur la Fig. 4 sont représentés des moyens de commande électriques, par exemple la butée de commande 47 à droite, guidée dans le rebord 45, agissant sur un levier à deux bras 49, 50, pivotant en 48 et portant un contact 51 coopérant avec un contre-contact 52, et la butée de commande 53 à gauche, guidée dans le rebord 46 et agissant sur un levier à deux bras 55,56 articulé en 54, et portant un contact 57 coopérant avec un contre-contact 58.
Le chariot 44 peut être commandé par un piston 60 actionné par voie pneumatique ou hydraulique et guidé dans un cylindre 59. Le piston 60 est alimenté par l'intermédiaire d'un robinet à quatre voies 61 commandé par une tige 62 qui est rattachée à l'un des bras 63 d'un levier coudé 63, 64 pivotant en 64' sur le corps de la presse et articulé à une tige 65. Celle-ci est poussée vers le bas à l'encontre de l'action d'un ressort désigné en 66 sur la Fig. 4, par un disque de came 68 qui tourne dans le sens de la flèche 67 et est fixé à un arbre 69. Cette arbre porte également une roue dentée 70, commandée par un pignon 72 disposé sur un arbre auxiliaire 71. Cet arbre 71 tourne sous l'action de la roue dentée 73 qui y est fixée et qui engrène avec la roue dentée 74 fixée à l'arbre à manivelle 30.
Les rapports de commande sont choisis de telle sorte qu'à un tour de l'arbre à manivelle, corresponde un mouvement du chariot 44 dans un sens et dans l'autre. Pendant un tour de l'arbre à manivelle, l'arbre 69 du disque à came doit donc faire un demi-tour (180 ). Au lieu d'être commandés comme dans l'exemple représenté, l'ensemble des mouvements de commande pourraient également dériver par l'intermédiaire de butée d'un cylindre de distribution électrique ou hydraulique tournant en synchronisme avec l'arbre à manivelle.
Indépendamment des distributions électriques fonctionnant automatiquement pendant la marche de la machine, les manoeuvres de commande peuvent encore être commandées par des commutateurs à boutons pression indépendants 75, 76 en prévoyant encore pour le robinet de commande 61 du mouvement du chariot 44 un organe de manoeuvre
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77 attaché à la tige de butée 62 et actionné à la main.
Sur le chariot 44 sont disposées les matrices de séparation 78 en dessous des matrices de presse 24 du récepteur. Là matrice de séparation
78 du récepteur 23 se trouvant en position de marche, repose sur un pistion
79 guidé dans la table 22 muni d'une contre-matrice de séparation, qui s'ap- puie sur des coussins hydrauliques 80.
Le liquide se trouvant dans ces cous- sins peut s'échapper par une soupape de sûreté 81 dans le cas où la pression atteint une valeur élevée inadmissibleo
Un récepteur des matrices pouvant'se déplacer et être immobili- sé, peut également être utilisé avantageusement sur des presses à profiler de ce genre, sans présenter les autres caractéristiques décrites de l'inven- tiono REVENDICATIONS.
la - Procédé de fabrication de tubes sur des presses à profiler dans lequel une ébauche introduite dans une matrice de récepteur est traver- sée par un mandrin et dans lequel l'ébauche est ensuite façonnée en un tube par un piston de presse à travers la fente formée entre le mandrin et la matri- ce, le tube étant finalement séparé des déchets de presse, caractérisé en ce que le mandrin n'est enfoncé dans l'ébauche que dans la mesure voulue pour qu'il pénètre à travers la matrice, en ce qu'il est maintenu immobile pendant que le piston de la presse façonne l'ébauche en un tube, et en ce qu'ensuite le mandrin et le piston de la presse sont ramenés en arrière avec le pilon de la presse.