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PERFECTIONNEMENTS A UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR EXTRUDER LES
METAUXo
La présente invention se rapporte à un procédé et un appareil pour extruder des profilés métalliques, creux ou massifs;., l'extrusion étant effectuée par percussion à froide
L'extrusion par percussion à froide sous la forme généralement adoptée actuellement, constitue un procédé connu sous le nom de "procédé Hooker".
Dans ce procéda lorsqu-on extrude par exemple des tubes métalliques, on utilise une matrice creusée à s'intérieur dune chambre qui peut recevoir et maintenir en place relativement à la matrice une billette de métalo
Un poinçon fonctionnant sous pression se déplace à l'intérieur de la chambre et ses dimensions sont choisies relativement à celles de la matrice pour laisser libre la surface d'extrusion voulueo Sous l'effet du poinçon la billette est transformée en un profilé extradée mais laisse à l'intérieur de la chambre un déchet de métal,\)
c'est-à-dire une partie métallique en forme de disque non extradé' qui recouvre la matrice dans la chambre lorsque le poinçon se retire de la chambrée Ce déchet métallique doit évidemment être retiré avant qu'on puisse procéder à une nouvelle extrusiono
Le poinçon ayant achevé sa course de retour est déplacé tramsversalement à l'axe de sa course active normale par un mécanisme à tête transversale qui amène simultanément un extracteur dans 19 alignement de la chambre.
La course avant suivante du mécanisme principal entraîne une course avant du poinçon pour prendre une autre billette métallique et en même temps une course avant de l'extracteur pour saisir le déchet de métal à l'intérieur de la chambre, la course de retour retire le déchet de la chambre et renvoie le poinçon en position initiale, le mécanisme à tête transversale ramenant le poinçon dans l'alignement de la chambre et l'extracteur hors du trajet du poinçon dans une position ou le déchet peut être détaché de l'ex-
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tracteur par exemple par une plaque @@@@te. Le cycle d'opérations peut être alors répétée
On voit donc que dans le pr@@édé Hooker l'extrusion ne se produit que pour une curse active du poinçon sur deux en plus,
comme on le sait l'extrusion par percussion à froid ne peut s'effectuer que si la billette métallique est frappée par le poinçon à la vitesse d'attaque exacte et vu les fortes pressions nécessaires pour ce travail, le poinçon doit se déplacer à grande vitesse et avec une grande puissance pour obtenir un rendement satisfaisant de la machinée Ces facteurs exigent l'emploi d'une masse importante pour la chambre de la -matrice et l'assise de la machine et entraînent celui d'un mécanisme à tête transversale massif dont les mouvements doivent être évidemment précis dans des limites très étroites pour obtenir l'alignement correct du poinçon et de l'extracteur avec la matrice.
Il est donc clair que la vitesse de fonctionnement du mécanisme à tête transversale ne peut être élevée et que cette vitesse limite à son tour le nombre de courses actives par minute de la machine et réduit la longueur des profilés extrudés à chaque course. En pratique, la longueur et la surface transversale qu'on peut extruder par le procédé Hooker sont limitées par le fait que pour traiter de grandes longueurs et des sections transversales importantes,, l'ensemble du mécanisme à tête transversale et de la matrice doit être construit de façon tellement massive pour résister aux fortes pressions d'extrusion qu'on ne peut les articuler de façon satisfaisante aux vitesses nécessaires pour l'extrusion par percussion. Tous ces facteurs constituent des limites au fonctionnement satisfaisant du procédé Hooker.
Un but de la présente invention est de fournir un appareil exempt des inconvénients de l'appareil servant à la mise en oeuvre du procédé Hooker et facilitant l'extrusion rapide de tubes métalliques minces dont la surface soit de qualité supérieure bien que l'invention puisse s'appliquer, comme on le verra dans la description qui suit, à d'autres produits extrudés,, par exemple à des barres.
Suivant la présente invention, un appareil pour extruder une billette d'un métal capable d'être extrudé à la température atmosphérique normale comprend un ensemble hydraulique formé d9un mouton et d'un cylindre,, une matrice montée de façon que sa surface de travail scit dégagée de tout obstacle;
, un dispositif peur maintenir la billette à extruder en position de travail relativement au mouton et à la matrice, ledit dispositif enfermant pendant la période d'extrusion du métal la surface de travail de la matrice de façon à constituer un joint efficace autour de cette surface, un accumulateur de fluide sous pression pour conserver du fluide sous une pression déterminée,
un dispositif réglant la vitesse d'impact du mouton frappant la billette pour l'extruder et un dispositif pour faire passer la pression de fluide dans le cylindre et agir sur le mouton de façon à appliquer instantanément ou presque instantanément la pression maximum nécessai- re pour effectuer l'extrusiono
Le dispositif pour maintenir la billette en position de travail peut comprendre une chambre de billette qui peut être solidaire du mouton ou constituer un élément séparé pouvant être amené en position devant le mouton par pression de fluideo
Lorsque le prcfilé à extruder est creux et que la chambre de billette est solidaire du moutcn l'intérieur de la chambre est muni d'un mandrin cu pilote pour maintenir la billette dans la chambrer d'autre part,
lorsque la chambre de billette est séparée du mouton,, le mandrin ou pilote est placé de préférence sur le mouten.
De préférence, la machine comprend deux chambres de billette coulissant sur la mouton chaque chambre pouvant recevoir une billette, et les chambres glissant dans ce cas sur la surface du mouton, un dispositif
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étant prévu pour faire aller et venir les chambres devant le mouton et pour amener une chambre et un pilote à la fois dans l'alignement du mou- ton et de la matrice pour effectuer l'extrusion, Lorsque les chambres de billette sont séparées du mouton, les pilotes coulissent sur le moutono
Un mécanisme d'alimentation est prévu de préférence pour ame- ner les billettes une à la fois en position de chargement, ce dispositif étant doublé lorsque la machine comporte deux chambres de billette tandis qu'une pompe,,
un compresseur et une vanne servent au passage de la pression de fluide pour faire fonctionner le mécanisme d'alimentation des billetteso
Un dispositif tel qu'une lame de guillotine est prévu pour détacher de la surface de travail de la matrice le déchet restant sur cet- te surface après une course d'extrusion du mouton, ledit dispositif enle- vant le déchet pendant la course de retour du moutono
Lorsqu'on utilise l'appareil suivant l'invention,\) le mouton peut être réglé de façon à laisser un espace minimum entre lui et un élé- ment de butée qui peut comprendre la chambre de billette,, et la billette à extruder,
et l'extrusion commence alors dès que le mouton amorce sa course de travailo Le mouton peut être aussi réglé pour laisser entre lui et la billette ou entre l'élément de butée et la billetteun espace suffisant pour que le mouton acquière l'énergie cinétique exigée avant son contact avec la billette et la cède ensuite à cette dernièreo
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le mouton est soumis à une pression de liquide venant d'un accumulateur hydraulique sous charge de gaz, un dispositif étant prévu de préférence pour maintenir le mouton contre l'effet de cette pression de liquide jusqu'au moment où il doit être libéré pour effectuer sa course de travailo
Ce dispositif peut comprendre deux moutons et cylindres de retenue ou auxiliaires,,
les cylindres pouvant être commandés par l'accumulateur hydraulique à charge de gaz; suivant une autre forme d'exécution,, jugée préférable, le maintien du mouton contre la pression de liquide peut être obtenu par l'emploi d'un piston différentiel à l'intérieur du cylindre du mouton, le passage de la pression de liquide vers la surface inférieure de ce piston étant commandé par une vanne à deux voieso
Suivant une autre caractéristique de l'invention,le fonctionnement du mouton peut être asservi à une commande électrique à distance, et des contacts interdépendants peuvent être prévus pour éviter que le circuit se ferme et fasse fonctionner le mouton avant que le mouton, une chambre de billette et la matricesoient exactement alignés;
en outre des dispositifs tels que des cellules photoélectriques peuvent être également prévus dans la forme d'exécution où la chambre de billette est séparée du pilote pour empêcher le fonctionnement du mouton tant que cette chambre ne se trouve pas dans l'alignement exact et éviter les dégradations au pilote lorsque la chambre se rapproche du mouton et entre en fait en contact avec luio
En utilisant un appareil suivant l'invention, on a trouvé qu'on peut extruder des profilés de 20 à 30 pieds de longueur (6 à 9 m envo) suivant la dimension de la billette utilisée, que ces profilés soient massifs ou creux? On a constate, au cours de l'extrusion de grandes longueurs de profilés à parois minces,
qu'il se produit un certain degré de distorsion et que les profilés obtenus ne sont pas parfaitement droits; il est impossible de redresser ces profilés à un stade ultérieur à cause de l'é- crouissage considérable auquel ils ont été soumis et de la faible capacité d'allongement des produits extrudés par le procédé de percussiono Il est donc désirable que les profilés extrudés soient dressés au moment précis où l'extrusion est achevée, moment où ils sont encore ductiles grâce à la chaleur engendrée pendant l'extrusiono
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Suivant une autre caractéristique de l'invention,
un dispositif est prévu pour maintenir temporairement le profilé extradé et soumettre ce profilé tant qu'il est encore ductile à une force de dressage appliquée parallèlement à l'axe d'extrusion ce qui a pour effet de corriger l'inclinaison ou la torsion éventuelle du profilé extrudé et de fournir un profilé droit par simple découpage du déchet.
Différentes formes de construction suivant la présente invention sont illustrées schématiquement dans les dessins annexés où les figures 1 à 12 'représentent une forme d'exécution dans laquelle deux chambres de billette coulissent de gauche à droite et vice-versa sur la surface du mou-' ton et les figures 13 et 14 représentent une autre forme d'exécution ne comprenant qu'une chambre de billette avec deux pilotes coulissant sur la surface du moutono
Dans les dessins :
Fige 1 est une vue en élévation et en coupe verticale..
Fig. 2 est une vue correspondante prise perpendiculairement à la figo la
Figo 3 est une vue en plan de dessous suivant la ligne III-III de la figo 1.
Fig. 4 est une vue en plan suivant la ligne IV-IV de la figo2o
Figo 5 est une coupe verticale partielle du mouton, des chambres de billette et de la matrice de la figo 1 dans une autre position et à plus grande échelleo
Figo 6 est une vue en plan de dessous suivant la ligne VI-VI de la figo 50
Figo 7 est une vue en élévation et en coupe schématique montrant le circuit de liquide sous pression servant à maintenir le mouton contre la pression de liquide jusqu'au moment de son fonctionnement.
Figo 8 est une vue analogue à la figo 7 montrant une autre forme de dispositif pour maintenir le moutono Figso 9 et 10 sont des vues de l'agencement représenté sur la figo 8 montrant respectivement le mouton en position de repos et pendant la course d'extrusion.
Figso 11 et 12 sont des vues de détail montrant un dispositif de sécurité commandant le fonctionnement du moutono xè*cution. Figo 13 est une vue analogue à la figo 1 d'une autre forme d'exécutiono fig. Figo 14 est une vue correspondante prise perpendiculairement à la figo 13.
Figo 15 est une vue en plan de dessous suivant la ligne XV-XV de la figo 13.
Figo 16 est une vue en plan suivant la ligne XVI-XVI de la fig. 14.
Figo 17 est une coupe verticale schématique partielle du moutons de la chambre de billette et de la matrice de la figo 13 dans une autre position et à plus grande échelleo
Fig. 18 est une coupe prise perpendiculairement à la figo 17.
Figo 19 est une vue en bout prise du coté droit de la figo 17.
Figo 20 est une vue montrant un circuit de liquide sous pres-
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sion pour maintenir le mouton avant sa course d'extrusion.
Fige. 21 à 24 sont des vues de détail d'autres dispositifs de sécurité empêchant le fonctionnement du mouton tant que toutes les par- ties de la machine ne sont pas exactement alignéeso
Figo 25 montre en plan le mécanisme de dressage d'un profilé extrudé, fige. 26 et 27 montrant respectivement en élévation de côté et en plan le mécanisme de la figo 25 mais avec plus de détails et à plus gran- de échelleo
Sur les figures 1 à 12 des dessins annexés, l'appareil com- prend un châssis de presse 1 dans lequel un mouton principal 2 peut être animé d'un mouvement de monte et baisse la bielle 3 de ce mouton portant à l'intérieur du cylindre hydraulique 4 un piston 5 dont la surface supé- rieure est attachée à une bielle 6 dont le diamètre est plus grand que ce- lui de la bielle 3,
le piston 5 étant donc du type différentiel dans un but qui sera expliqué plus loin. La bielle 6 se termine au-dessus du cy- lindre 4 et reçoit une vis de réglage 7 munie d'une bride, permettant de régler la longueur de déplacement du piston 5.
Deux chambres de billette 10, 11 sont montées sur une glissiè- re 8 dans un guide 9 de la paroi antérieure ou surface de travail du mou- ton 2 et un mandrin ou pilote 12,13 est placé dans chacune de ces chambres La glissière 8 porte également un couteau de guillotine 14.
La glissière
8 ainsi que les chambres de billette la 11 et le couteau 14 peuvent être animés d'un mouvement de va-et-vient sur la surface du mouton par un dispositif moteur à va-et-vient, par exemple un ensemble de cylindre pneumatique et de piston représenté par le cylindre X et le piston Y, le cylindre étant alimenté en fluide sous pression à partir d'une source appropriée quelconque (non représentée), par exemple une conduite de pompage sur laquelle est montée une vanne de réglage appropriée,
Dans le châssis de la presse 1 en regard du mouton 2, une matrice 15 est montée de façon à dépasser du châssis de la presse 1 et à laisser la surface de travail de la matrice libre de tout obstacle.
Les chambres de billette 10 et 11 et la matrice 15 sont placées relativement l'une à l'autre de façon à ce que lorsque le mouton descend pendant sa course de travail, la chambre de billette 10 ou 11 enferme la surface de travail de la matrice (comme on peut le voir sur la figo 10 décrite plus loin) de fagon à constituer un joint efficace autour de cette surface de la matrice et empêcher les bavures latérales de la billette de métal soumise à l'extrusiono
Deux tables de chargement de billette 16,17 sont prévues, une de chaque côté de la matrice et sur chaque table les billettes de métal à extruder sont amenées., par exemple par gravité depuis le passage 18 et prennent la position de préchargement 19;
une billette arrivant dans cette position de préehargement 19 peut être introduite en position de chargement proprement dit 20 par un dispositif à cylindre et piston pneumatiques indiqué de façon générale en 21, ledit dispositif étant alimenté en pression de fluide par la même source que le cylindre pneumatique et le piston X, Y, la conduite alimentant chaque dispositif 21 comportant également une vanne de réglage appropriée (non représentée).
Bien entendu, les dispositifs X, Y et 21 peuvent être alimentés par un type quelconque de fluide sous pressiono 22 désigne les billettes métalliques en position de préchargement et de chargemento
Comme on peut le voir particulièrement sur les figures 11 et 12, l'appareil comprend un dispositif de sécurité pour que la matrice 15 ne puisse être endommagée par le mouton 2 au cas où la chambre de billette 10 ou 11 qui doit être amenée en position pour entourer la matrice se trouverait dans une position telle que lors du fonctionnement du mouton la
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chambre de billette en question pourrait endommager la matrice.
Ce dispositif comprend une cellule photoélectrique 23, une source de lumière 24 et deux volets percés d'ouvertures 25, 26, le volet 25 étant monté sur le mouton 2 et le volet 26 sur le châssis de la pressa 1, Pour que la commande à distance de l'appareil puisse déplacer la glissière sur la surface du mou-
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ton 2, les lumières dans les volets 25s 26 doivent coïnciders c'est-à-dire se trouver dans la position représentée sur la figure 12.
Un autre dispositif de sécurité est représenté schématiquement sur la figure 3 et comprend deux contacts interdépendants 2'le 28 la glissiè- re 8 comportant deux rainures 29 dans lesquelles se placent des broches à ressort 30 des contacts 27, 28 ; l'ensemble est agencé pour que les broches 30 ne puissent pénétrer dans les rainures 29 que lorsque la chambre 10 ou 11 se trouve dans l'alignement exact avec la matrice 15. Dans cette posi-
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tions le circuit de commande se ferme et le mouton peut commencer sa course d'extrusiono
Sur la figure 7, on voit un circuit de commande hydraulique servant à déplacer le mouton 2.
Ici également, le mouton principal est désigné par 2 et dans cette forme particulière deux moutons auxiliaires de
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soutien 319 32 sont prévus respectivement à l'intérieur de cylindres 33g 349 montés dans le châssis de la presse la Les cylindres 33, 34 sont reliés de façon réglable par une vanne à deux voies indiquée de manière générale par 35, à un accumulateur hydraulique à charge de gaz 36 également en com- munication avec le cylindre 4 dans lequel se déplace le mouton principale
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Le tonnage désiré de la presse hydraulique., c9est-à-dire la pression de tra- vail du mouton peut être déterminée et réglée en créant la pression désirée dans 1 9 accumulateur hydraulique à charge de gaz par un moyen connu,
afin d'obtenir la puissance exacte nécessaire dans la presse pour l'extrusion envisagée. Les moutons auxiliaires' 31 32 servent à relever le mouton principal 2 après une course de travail d'extrusion et à le maintenir contre la pression de 1?accumulateur à charge de gaz 36 jusqu-au début de la course
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de travail suivanteo Leacc=ulateur est, on l9a dit plus haut, en communi- cation avec le cylindre 4 par une conduite 37 sur laquelle se branche la conduite 38 passant par la vanne à deux voies 35 vers un tuyau 38a ramifiée
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en 39$ z9 ces ramifications aboutissant respectivement aux cylindres 33,34.
De préférence cependantet plutôt que l'accumulateur hydraulique 36 soit en communication permanente avec le cylindre 4, on monte dans le cylindre 37 une soupape de commande à pointeau 37a qui règle la vitesse d'impact du mouton sur la billettes comme décrit plus loino La vanne ou les vannes à deux voies comprennent également une conduite de décompression 41.
On remarquera que si la vanne à deux voies 35 est réglée de façon à laisser passer la pression de liquide de l'accumulateur 36 dans les cylindres 33, 34, cette pression de liquide agissant vers le haut sur les moutons 31, 32 est plus forte que toute pression de liquide agissant vers le bas sur le mouton principal 2, de sorte que celui-ci ne peut s'abaissera Si la vanne à deux voies 35 est réglée pour mettre en communication la conduite 38a et la con-
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duite de décompression 41g la pression de ....liquide s9exerçant sur le mouton principal devient efficace puisque celle qui s'exerce sur les moutons 31,
32 est supprimée et le mouton principal peut s'abaisser pour effectuer l'ex-
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trusiono Le réglage de la vitesse d8impact du mouton sur la billette est obtenu en agissant sur l'écoulement du liquide sous pression dans le tuyau
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37a à l'aide de la soupape à pointeau 3 ag de sorte que la vitesse d'impact peut être réglée au nombre de centimètres par seconde désiréo Lorsque le mouton principal a achevé sa course d'extrusious la vanne à deux voies 35 intervient à nouveau pour alimenter en liquide sous pression les cylindres
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33s 34s ce qui a pour effet de faire remonter le mouton 2 et de le mainte- nir en position relevée jusque ce que la vanne à deux voies laisse à nouveau échapper la pression de maintien es permette au mouton principal de redescendre.
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Dans une autre forme de réalisation représentée plus spéciale- ment sur les figures 8, 9 et 10, le maintien du mouton principal 2 en posi- tion relevée est obtenu par remploi dune pression différentielleo Dans cet agencement, l'accumulateur hydraulique à charge de gaz communique avec une conduite 37 aboutissant via une soupape à pointeau 37a au cylindre 4, et cette conduite est également reliée à des pompes non représentées sur les figures. La conduite 37 se ramifie en 38 à lendroit d'une vanne à deux voies 35 afin de communiquer par une conduite 38a avec la face infé- rieure du piston 5, la conduite 37 communiquant avec le cylindre 4 à la surface supérieure du piston 5.
Le piston est accouplé au mouton 2 par une bielle 42 et comporte également une bielle 43 s'étendant au travers et plus haut que le cylindre 4, le diamètre de cette bielle 43 étant plus grand que celui de la bielle 42.
On remarquera, surtout sur les figures 9 et 10, que l'essen- tiel de l'énergie appliquée au mouton 2 est obtenu par la pression agissant sur le piston 5, équivalant à Panneau formé par la surface A moins la surface Co L'énergie servant à maintenir le mouton principal en position re- levée est empruntée à la pression s'exerçant sur 19anneau formé par la surface A, c'est-à-dire le diamètre du cylindre moins la surface D ou surface de la bielle 42. L'énergie servant à relever le mouton principal lorsqu'il a effectué sa course descendante est obtenue par différence de pressions de liquide grâce au fait que la surface A est plus petite que la surface C.
Le fonctionnement de l'appareil représenté sur les figures 1 à 12 peut être rapidement décrit comme suit g Supposons que les pièces de l'appareil soient celles de la figure 1. Sur cette figure deux billettes 22 ont été amenées en position de chargement 20 par les passages 18 à l'aide de dispositifs d'alimentation 21, et de nouvelles hillettes 22 ont été amenées en position de préchargement 19.
Le mouton est maintenu soit par des moutons auxiliaires de retenue 31, 32, soit par la différence de prèssion décrite en relation avec les figures 8, 9 et 100 Lorsque la vanne à deux voies 35 intervient pour laisser s'écouler ou s'échapper la pression de fluide, le mouton principal descende et dans cette première course de travail,, la chambre de billette 10 entoure la matrice 15, mais comme aucune billette ne se trouve sur le pilote 12 l'extrusion ne se produit pasmais le pilote 13 dans la chambre 11 est chassé dans la billette 22. Dans la course de retour du mouton la billette 22 sur le pilote 13 est soulevée de la table de chargement 17.
Lorsque le mouton est complètement remonté, le dispositif X, Y entraîné par le moteur déplace la glissière 8 le long du guide 9 sur la surface du mouton principal jusqu'à ce que la chambre de billette 11 occupe la position initialement prise par la chambre de billette 10, c'est-à-dire dans Malignement exact du mouton principal 2 et de la matrice 15 (voir figure 5)o Ce mouvement amène la chambre de billette 10 dans l'alignement de la billette 22, mais au-dessus d'elle,en position de chargement 20 sur la table 16o Lorsque la vanne à deux voies 35 intervient à nouveau pour décomprimer soit le fluide des moutons de retenue., soit la pression différentielles le mouton principal 2 descend et la billette 22 placée sur le pilote 13 est extrudée dans la matrice 15 à l'exception d'un déchet qui reste sur la surface de travail de la matrice 15.
Le mouton remontes laissant le déchet sur la surface de la matrice 15 et une billette 22 en position sur le pilote 12 dans la chambre de billette 10. Le dispo- siti x, Y intervient alors pour renvoyer la glissière 8 dans la position représentée sur la figure 1. Pendant ce mouvement, le couteau de guillotine 14 détache le déchet se trouvant sur la face supérieure de la matrice 15, de la section extrudée restant à l'intérieur de la matrice et continue au delà de la matrice, de sorte que la chambre de billette 10 prend sa position correcte d'alignment comme sur la figure lo L'appareil peut alors recommencer le mime cycleo
Dans la forme modifiée d9appareils représentés sur les figures 13 à 24,
les parties analogues à celles des figures 1 à 12 y compris sont
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indiquées par les mêmes chiffres de référenceo
Dans cet agencement, l'appareil comprend à nouveau un châssis
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de presse 1, un mouton principal 2. une bielle 3 un cylindre 4, un piston 5, une bielle 6, une vis de réglage 7 une glissière 8 et un guide 9.
Mais il comprend ici une seule chambre de billette, les deux pilotes 12, 13 étant
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portés par la glissière 8 qui porte aussi le couteau de guillotine lL,.o Com- me dans l'appareil précédemment décrits la matrice 15 est montée dans le châssis de presse 1 qui comprend les tables de chargement 16, 17o Des passages 18 et des dispositifs d'avancement des billettes 21 sont également prévus ainsi qu'un dispositif de sécurité sous forme d'une cellule photoélectrique et d'un ensemble de volets comme décrit plus haut, complété par
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des contacts interdépendants 27s28o
La chambre de billette désignée par 44 est séparée du piston 2 et peut coulisser sur la matrice 15 mais, comme dans l'autre cas,
entoure la face de travail de la matrice pendant la curs d'extrusion du moutono La chambre 44 est montée sur deux colonnes de guidage 45 (figure 18) lui permettant d'effectuer un mouvement de monte-et-baisse relativement au mou-
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ton 2, comme décrit plus loin en relation avec la fligule 20.
Un des passages d'alimentation 18s utilisé dans cette forme d'exécution et dans la précédentes est représenté avec plus de détails sur la figure 19. Les billettes 22 sont introduites par exemple à la main dans les passages 18 et tombent sous leur propre poids en position de préchargement 190 Le piston Y porte une saillie latérale 46 qui empêche que plus d'une billette 22 n'atteigne en même temps la position de préchargement d'où la billette est poussée par le piston 21 en position de chargement 200
Les figures 21 à 24 représentent schématiquement les dispositifs de sécurité ne permettant le déplacement du mouton dans sa course d'extrusion que lorsque toutes les pièces associées se trouvent exactement alignées et en place,,
ces dispositifs assurant une interdépendance du mouton et de la chambreo Le mouton 2 ports deux volets 47, 48, tandis que deux autres volets 49,50 sont attachés à la chambre de billette 44, lesdits volets
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étant percés chacun d'une lumièreo Deux cellules photoélectnquex¯ 51,52 et deux sources de lumière 53, 54 sont également montées sur la machineo Les dispositifs de sécurité ont pour effet que la glissière 8 ne peut se dépla-
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cer latéralement que lorsque les volets 4g9 50 cofncidents ce qui empêche les pilotes 12,13 d'endommager la chambre de billette 44, tandis que ce n'est que lorsque les volets 47,
49 coïncident que le mouton peut effectuer sa course d'extrusions c'est-à-dire lorsque le mouton 2 et la chambre 44 sont en position complètement relevéeo
Le circuit hydraulique sous pression est représenté sur la figure 20 et comprend comme dans l'autre forme de réalisation, l'accumula-
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teur hydraulique à charge de gaz 36 relié par le tuyau 37 par 1-lîntermédiai- re de la soupape à pointeau 37a à la partie supérieure du cylindre du mouton 4 dans laquelle peut coulisser le piston différentiel 5, l'embranchement
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38 passant par la vanne à deux voies 35 et le tuyau 38a aboutissant à Ilexae trémité inférieure du cylindrée Le tuyau 37, relié à une ou plusieurs pompes non représentées,
communique librement avec une conduite 55 qui aboutit
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à la partie supérieure des deux cylindres 56, 57a et par un embranchement 58 et la vanne de réglage à deux voies 59 avec la base des cylindreso Un piston 60 peut coulisser dans le cylindre 56, et un piston 61 dans le cylin-
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dre 57, ces deux pistons étant respectivement reliés à des moutons z63 portant la chambre de billette 44a La chambre 44 et les moutons 62963 sont représentés en traits pleins en position de repos de la presse et en traits pointillés dans la position relevée qu'ils occupent juste avant la course d'extrusion du mouton principale
Pour obtenir l'extrusion d'une billette avec cet appareil,, le cycle est pratiquement le même que celui de l'appareil des figures 1 à 12,
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c'est-à-dire que les billettes sont alternativement prises par les pilotes
12,13 lorsque la glissière 8 va et vient sur le guide 9 devant la surface du mouton 2. La différence principale réside dans le mode de fonctionne- ment de la chambre de billette unique séparée 44. Lorsque les parties sont dans la position représentée sur la figure 13, la glissière 8 se déplace sur la surface du mouton 2 jusque ce que la billette 22 placée sur le pi- lote 13 occupe la position montrée pour le pilote 12o A ce moments le mou- ton principal 2 est retenu en position élevée sous l'effet de la différen- ce de pression s'exerçant sur le piston 5.
La vanne de réglage à deux voies
59 est alors ouverte pour que le fluide sous pression puisse passer dans les parties inférieures des cylindres 56, 57, ce qui a pour effet de rele- ver les pistons 60, 61 et leurs moutons respectifs 62, 63 et de faire pas- ser la chambre de billette 44 de la position représentée en traits pleins sur la figure 20 à celle représentée en pointillés sur la même figureo Dans cette position, la chambre de billette 44 entoure la billette 22 et entre en contact avec la glissière 8 portant le pilote 13 qui évidemment est en contact avec le mouton principal 2.
Les différentes parties de l'appareil sont alors en place pour la course d'extrusion du mouton et lorsque celui-ci descend, la chambre de billette 44 est repoussée vers le bas pour entourer la matrice 15 et empêcher les bavures latérales, et la billette est extrudée par la matrice. En même temps, le pilote 12 entre en contact avec la billette 22 en position de chargement 20 sur la table 16. Pendant la source d'extrusion du mouton, le liquide se trouvant dans les cylindres 56, 57 à la surface inférieure des pistons 60, 61 est évidemment renvoyé dans l'accumulateur 36 via la vanne 59.
Cette vanne 59 n'est ouverte vers l'échappement qu'à la fin de la course du mouton principal, au moment où l'on désire abaisser la chambre pour enlever le décheto
Pendant la course en sens inverse du mouton, qui s'effectue comme on l'a décrit pour la construction des figures 1 à 12, le pilote 13 est relevé la chambre de billette 44 reste dans la position inférieure montrée en traits pleins sur la figure 20, laissant un déchet sur la face de travail de la matrice 15o Comme la glissière repasse'sur la surface du mouton, le déchet est tranché par le couteau de guillotine 14, le pilote 12 portant la billette 22 est amené dans l'alignement de la matrice 15, et l'appareil peut reprendre le même cycle d'opérationso
Bien entendu, les dispositifs de sécurité décrits avec référence aux figures 15, 21,
22, 23 et 24 fonctionnent pendant le cycle expliqué ci-dessus et empêchent l'abaissement du mouton tant que toutes les parties mobiles ne se trouvent pas dans l'alignement précis nécessaire pour le fonctionnement correct de l'appareil.
On remarquera que, grâce aux dispositifs servant à maintenir le mouton principal contre la pression de liquide venant de l'accumulateur hydraulique, dispositifs pouvant comprendre soit les moutons de retenue 31, 32, soit le piston différentiel 5, l'effort total du mouton principal 2 peut être appliqué en libérant instantanément l'énergie de l'accumulateur avec comme résultat que la billette toute entière à l'exception du déchet mince habituel, est extrudée très rapidement, la libération instantanée de l'énergie de l'accumulateur étant obtenue en reliant brusquement soit les cylindres des moutons auxiliaires.:, soit le cylindre 4 dans le cas de la pression différentielle à la conduite d'échappement au moyen de la vanne à deux voies 35.
Avant l'extrusion proprement dite, le système à pression de liquide de la presse se trouve sous pression, prêt au travail puisque le cylindre 4 est continuellement en communication avec l'accumulateur hydraulique
Cet agencement sert d'amortisseur pour l'application de l'énergie par l'intermédiaire du liquide sous pression et protège les outils des chocs.
Il est préférable que la capacité de 1?accumulateur hydraulique relativement à celle du cylindre du mouton soit choisie pour que l'énergie appliquée soit maintenue après libération initiale du mouton à un niveau
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élevé constant pendant toute la courseo
On remarquera que les dispositifs de commande hydraulique prévus pour l'une ou l'autre des formes de presse décrites permettent le réglage des positions relatives du mouton principal ou d'autres pièces commandées par ce système telles que le pilote 12 ou la chambre 10 dans certains cas et la billette à extradera c'est ainsi qu'immédiatement avant la course d'extrusion, la pression efficace appliquée aux moutons de rete-
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nue 31.
32 ou la pression différentielle dans le cas des figures 8 9 et 10, peut être réglée en agissant sur la vanne 35 pour qu'un espace minimum subsiste entre la billette et la surface de travail qui applique la pression d'extrusion à la billette avec pour résultat que l'extrusion commence dès que le mouton amorce sa course descendanteo D'une autre manière, la vanne 35 peut être réglée pour laisser un espace déterminé d'avance entre
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la billette et la surface daextru.s3on afin que le mouton acquière l'énergie cinétique désirée avant l'impact de la surface d'extrusion sur la billette, et la communique à la billetteo Bien entendu la surface d'extrusion dans les exemples décrits,,
est la partie annulaire inférieure de la tête du pilote 120
Il est bien connu que le succès d'une extrusion par percussion à froid dépend essentiellement de la corrélation entre la pression appliquée par le mouton et la vitesse d'impact du mouton sur la billetteo A titre d'exemple d'une extrusion par percussion à froid suivant l'invention, une billette d'aluminium ayant un diamètre extérieur de 1 13/16e de pouce
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(46 mm) et une longueur pouvant atteindre 2 15/16e de pouce (74,,5 mm) peut être utilisée et avec un mouton dont la vitesse d'impact est 10 à 20 pou-
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ces par seconde (25-50 an/seco) sous une pression de 70 tonnes par pouce carré (11 t/cm2 envo) exercée sur la billette et dont la vitesse est maintenue constante pendant la période d'extrusion la pression produit un tube
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en aluminium pur d'environ 15 pieds (45 m)
de longueur ayant un diamètre extérieur de 0,625 pouce (15g$ mm) et une épaisseur de paroi de 0,020 pouce (0 5 mm).
La corrélation entre la pression et la vitesse d'impact du mouton varie suivant la grandeur de la billette et la forme et la section transversale du profilé extrudé désiré et on remarquera qu'il est possible par réglage préalable de la pression dans l'accumulateur hydraulique et grâ-
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ce à la vanne 37as, de régler avec précision tant la vitesse d'impact du mou- ton que la pression d'entretien pendant la course d'extrusion ou de travail suivant le type d'extrusion désiréo
L'appareil construit suivant la présente invention., comparé
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aux formes connues d'appareils, assure également un aptre avantage en ce qu'un profilé peut être extrudé à chaque course de travail du mouton.
Comme on l'a indiqué plus haut,, il est préférable de prévoir un dispositif de dressage du profilé extrudé, tandis que celui-ci est encore ductile, et ce dispositif est représenté sur les figures 25, 26 et 270
Sur ces figures, le mécanisme comprend une tête de serrage 66 faisant partie d'un piston et une bielle 67 se déplaçant dans un cylindre 68,
l'ensemble du piston et de la bielle étant déplacé par de l'air sous
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pression provenant d'une source appropriéeo Un autre cylindre pneumatique 70 est monté entre le cylindre 68 et le point d'extrusion sur un support 69 et l'ensemble 71 de la bielle et du piston de ce cylindre est relié à des
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bras 729 73o Le bras 72 à son extrémité libre pivote sur un support 74 qui porte le cylindre 6$9 le bras 73 pivotant sur une oreille 75 d'un bâti 76a Le support 74 peut coulissera à l'intervention des bras dans une coulisse 77 pour que les bras 72, 73 puissent se placer dans le prolongement l'un de l'autre lorsque l'ensemble du piston et de la bielle 67 s'abaisse comme
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sur la figure 26.
La tête 66 est formée de deux prties9 une partie 66 étant
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portée par l'ensemble 67 et l'autre 66a par le support 74.
Comme le montre plus spécialement la figure 25, un mécanisme à soupape sélectrice 78 (de construction connue) alimente en air sous pres- sion venant d'une source appropriée non représentée les diverses parties qui doivent être déplacées, et le châssis de la presse 1 est ouvert derriè- re la matrice 15 pour permettre le passage à travers ce châssis d'un guide d'extrusion 79.
Comme on peut le voir également sur la figure 25, un tuyau
80 met en communication le mécanisme 78 à soupape sélectrice commandant l'air comprimé et le guide 79 utilisant l'air comprimé pour faciliter, com- me on le décrira ci-dessous.,, l'extrusion du profilé extrudé de l'appareilo
Lorsque la billette est extrudée et qu'elle sort de la matrice., le mécanisme à soupape sélectrice 78 intervient pour alimenter en air com- primé le cylindre 68 de sorte que les mâchoires 66, 66a maintiennent momen- tanément le profilé extrudés ledit mécanisme 78 appliquant simultanément de l'air comprimé au cylindre pneumatique 70 ce qui déplace son piston 71 pour tendre les articulations 72, 73.
Le fait que les articulations sont tendues applique au profilé extrudé une force dans une direction parallèle à la direction d'extrusions force qui a pour effet d'étirer la section ex- trudéeo En même temps., de l'air sous pression passe par le tuyau 80, au- tour et au travers du profilé extrudé qui à ce moment a été séparé du dé- chet,l'air se déplaçant dans le même sens que celui de l'extrusion et fa- cilitant ainsi la sortie du profilé extrudé du guide 79 tout en le refroidissanto
Il est essentiel que la tête de serrage intervienne presque en même temps que la fin de l'extrusion et que l'allongement du profilé soit achevé avant que le déchet soit coupé pour que tout le cycle de dressage soit terminé avant que la température du profilé se soit abaissée en dessous du point désiré,
c'est-à-dire la température à laquelle le profilé cesse d'être ductileo REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.