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La présente invention concerne une nouvelle forme de construc- tion d'un bâti de presse à forger et machines analogues, et plus particuliè- rement un bâti partagé verticalement en deux portions principales.
On a constaté que dans la fabrication de certaines machines et en particulier des presses à forger, il était très avantageux de couler le bâti en une seule pièce, étant donné qu'il est plus facile ainsi de mainte- nir avec précision l'alignement des paliers, le parallélisme des glissières et d'une manière générale la rigidité de tous les éléments. Toutefois, les presses à forger ont sans cesse tendance à devenir de plus en plus grandes et il devient de plus en plus difficile de couler et de transporter les très grandes pièces moulées nécessaires à cet effet. On a construit récem- ment une presse à forger de 6000 tonnes avec un bâti en une seule pièce,- et il semble qu'elle représente la plus grande dimension qu'il soit possi- ble d'obtenir avec un bâti en une seule pièce.
Il n'existe pas de fonderies susceptibles de fabriquer des bâtis en une seule pièce pour des machines de plus grande dimension, ni des moyens de transport permettant de les manuten- tionner. D'autre part, ainsi qu'il a déjà été dit, ces bâtis en une seule pièce ont divers avantages notables, et l'invention se propose en conséquen- ce de réaliser un bâti en plusieurs pièces, plus facile à couler et à transporter et possédant aussi dans une large mesure les caractéristiques avantageuses d'un bâti en une seule pièce.
Certaines presses à forger ont été antérieurement construites et formées de portions de bâti horizontales, maintenues assemblées au moyen d'énormes tirants verticaux. Toutefois, ces tirants ont tendance à déformer les portions du bâti et il est très difficile de maintenir un parallélisme approprié entre les arbres montés à rotation dans les bâtis de ce type.
De plus, il est nécessaire de donner à cette construction une forme tellement massive que le poids total du bâti en plusieurs pièces et des tirants devient notablement supérieur à celui d'un bâti en une seule pièce d'une presse comparable. En conséquence, un autre but de l'invention consiste à réaliser un bâti en plusieurs pièces qui permet de supprimer ces tirants verticaux et dont la déformation en service est aussi faible que possible
La presse étant en marche, la tête de forgeage va et vient dans des glissières verticales et porte une plaque ou matrice qui vient en contact avec la pièce supportée par la matrice inférieure. A l'encontre des marteaux-pilons par exemple, cette matrice inférieure d'une presse a forger est supportée par le bâti de la presse et non par un sommier indépendant.
Il s'exerce par suite un effort de tension très considérable sur les éléments longitudinaux du bâti de la presse pendant l'opération de forgeage et la base du bâti a tendance à s'écarter. Un autre but de l'invention consiste donc à réaliser un bâti de presse partagé dans le*sens vertical et comportant un nouveau siège de matrice réunissant les portions de base des éléments du bâti de façon à les rendre plus rigides.
D'autres buts de l'invention consistent en des dispositifs réunissant les portions de l'extrémité inférieure des éléments du bâti de façon à empêcher leur mouvement vertical relatif et leur mouvement d'écartement ou d'avant en arrière.
L'invention a encore pour but des dispositifs qui supportent alssi l'enclume, qui de son coté supporte la matrice inférieure, de façon à 1' empêcher de basculer sous l'effet des fortes pressions qu'elle subit.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au ccurs de la description détaillée donnée ci-après de quelques formes de réalisation qui n'indiquent toutefois que quelques-uns des divers moyens d'appliquer le principe de l'invention, avec les dessins ci-joints à l'appui, sur lesquels : la fig. 1 est une élévation latérale d'un bâti de presse à forger construit par application des principes de l'invention, la fig. 2 est une élévation par derrière du bâti de la fig. 1;
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la fig. 3 est une élévation de face du bâti de la fig. 1, la fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la fige 3, la fig. 5 est une élévation latérale de la portion inférieure du bâti de presse suivant une autre forme de réalisation de l'invention, la fig. 6 est une élévation de face du bâti de la fig. 5, et la fig.
7 est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 de la fige 6
En ce qui concerne la forme de construction générale et le fonctionnement de la presse à forger à laquelle s'applique l'invention, cette presse est du type connu construit par la "The Ajax Manufacturing Company" de Cleveland, Ohio, U.S.A. et il y a lieu de se reporter aux brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 2.032.836, 2.141.951 et 2.245.573 des 3 Mars 1936, 27 Décembre 1938, 17 Juin 1941, respectivement pour y trouver une description détaillée de ces machines et de certains mécanismes les accompagnant.
Suivant l'invention, le bâti principal se compose de deux demi-portions 1 et 2, se prolongeant sur toute la hauteur de la machine et sur lesquelles peut être boulonné un élément de bâti postérieur 3 portant les portées 4 de l'arbre de commande D. Des portées 5 et 6 des éléments principaux du bâti 1 et 2 supportent à rotation l'arbre excentrique principal S qui fait aller et venir le piston R dans des glissières verticales 7 et 8. Un volant W est actionné par un moteur électrique M et un frein B arrête automatiquement l'arbre principal S à la fin de chaque cycle, le piston R étant en position de levée.
Les extrémités supérieures des éléments 1 et 2 du bâti sont disposées l'une en face de l'autre, s'ajustent exactement l'une sur 1' autre par un joint horizontal à languette et rainure 9 et sont maintenues assemblées par des boulons de grand diamètre 10 et 11. Les montants 1 et 2 comportent à la partie inférieure deux groupes de deux brides opposées 12, 13 et 14, 15 entre lesquelles est disposée une lourde enclume 16. Des barres de tepsion 17 et 18 traversent ces brides et la portion inférieure de l'enclume 16 et sont tendues par des écrous se vissant sur leurs extrémités. Des vis 19,20 et 21,22 traversent ces brides, se vissent dans des trous taraudés dans l'enclume 16 et sont également tendues par des écrous se vissant sur leurs extrémités extérieures.
Les barres 17 et 18 passent avec jeu dans les deux éléments latéraux du bâti et dans l'enclume et les vis 19,20 et 21,22 passent également avec jeu dans ces éléments latéraux du bâti. Leur fonction consiste à maintenir ce groupe de trois éléments fortement assemblé et à les empêcher de s'écarter latéralement sous l'effet de la pression du piston. On serre à fond les écrous des extrémités de ces barres et des vis pour leur faire prendre une tension suffisante à cet effet.
Les portions inférieures des éléments 1 et 2 du bâti, ainsi que l'enclume 16, sont percés de trous dans lesquels passe une barre transversale 23 de grand diamètre, filetée à ses extrémités de façon à recevoir respectivement des écrous 24 et 25. Le diamètre de la barre 23 est de préférence égal ou sensiblement égal au diamètre de l'arbre principal monté à rotation dans les portées 5 et 6, car elle est destinée à supporter sensiblement le même effort de poussée, bien qu'évidemment elle ne tourne pas.
Des clavettes biseautées 26 et 27 se logent dans des rainures de clavettes et s'appliquent contre la surface supérieure de la barre 23 de façon à la serrer fortement contre les cotés inférieurs de ses portées dans les éléments 1 et 2 du bâti, en absorbant ainsi tout faible jeu éventuel. Des petites vis telles que 28 peuvent servir à maintenir ces clavettes en place.
L'ajustage entre la barre 23 et l'enclume 16 est extrêmement précis, de préférence un ajustage à force, de sorte que les portions des extrémités de la barre 23 qui sont en saillie à l'extérieur peuvent être considé-
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rées en réalité comme des tourillons. L'enclume 16 porte évidemment un siège incliné en biseau 29 qui supporte le coin et la matrice habituels dans la position qui convient.
Les portées 5 et 6 de l'arbre principal peuvent être montées dans des manchons en fonte 30 et 31 au-dessous desquels on peut introduire des clavettes en biseau telles que 32 (fig. 1) de façon à pousser forte- ment les manchons de bas en haut contre les éléments 1 et 2 du bâti, de sorte que le seul jeu de montage de l'arbre principal est formé par la pellicule de lubrifiant entre l'arbre et ses portées.
Le bâti 3 qui loge l'arbre postérieur se dirige de bas en haut à partir de la partie inférieure de la machine et est fortement boulonné sur la partie postérieure des éléments principaux 1 et 2 du bâti. Par con- séquent. cet arbre postérieur ou arbre du pignon est monté à rotation dans un élément de bâti en une seule pièce, de sorte que l'alignement de ses portées espacées est facile à maintenir, ainsi que le parallélisme entre cet arbre et l'arbre principal monté à rotation dans les portées 5 et 6.
Les fige. 5,6 et 7 représentent une variante de la presse à forger dans laquelle les deux éléments latéraux 33 et 34 du bâti sont réu- ni! dans leurs portions supérieures (non représentées) de la même manière générale que celles de la forme de réalisation de la fig. 2. Les portions inférieures ou de base de ces éléments du bâti sont réunies par une enclume 35 portant un tourillon, semblable à ce point de vue à l'enclume 16 mais en différant'par certains détails. Un élément de bâti postérieur 36, de forme générale comparable à celle de l'élément de bâti 3, est fixé de la même manière sur l'ensemble du bâti principal décrit ci-dessus.
Des barres de tension 37 et 38 passent dans les extrémités inférieures des éléments latéraux 33 et 34 du bâti et dans l'enclume intercalée 35 (en laissant subsister un certain degré de jeu) et ces barres sont mises sous tension par des écrous 39, 40, 41 et 42 qui serrent fortement les extrémités inférieures des éléments latéraux du bâti contre la portion de base de l'enclume.
Les éléments latéraux du bâti comportent des pieds ou butées 43 et 44 disposés l'un en face de l'autre et venant en saillie en dedans et ainsi fortement maintenus contre la portion inférieure de l'enclume 35. De plus, les surfaces supérieures 45 et 46 de ces butées sont inclinées de bas en haut vers leurs extrémités intérieures respectives et viennent en contact avec des portions de la surface Inférieure de l'enclume 35, d'inclinaison correspondante. On voit donc que l'enclume sert à réunir entre elles les portions de base des éléments latéraux 33 et 34 du bati de façon non seulement à compléter l'action des barres de tension 37 et 38, mais encore à s'opposer à l'effort d'écartement qui a tendance à s'exercer lorsque la presse à forger fonctionne.
En fait, l'action de coin exercée par l'enclume 35 lorsqu'elle est poussée de haut en bas sert à serrer les butées 43 et 44 l'une contre l'autre.
Les éléments 33 et 34 du bâti sont percés d'une ouverture 47 dans laquelle passent des tourillons 48 et 49 de forme générale rectangulaire, solidaires de l'enclume 35. Ces tourillons sont respectivement en contact avec des clavettes supérieures en biseau 50, 51 et avec des clavettes latérales en biseau 52, 53, de sorte que ces tourillons et par suite l'enclume 35 sont maintenus et poussés à force de haut en bas sur leurs sièges solidaires des éléments latéraux 33 et 34 du bâti. Il n' existe donc sensiblement pas de jeu entre ces éléments lorsque la presse fonctionne et que de très fortes pressions s'exercent de haut en bas sur l'enclume.
Les clavettes latérales 52 et 53 non seulement facilitent l' ajustage des éléments, mais encore elles empêchent tout léger jeu éven- tuel susceptible de permettre à l'enclume de recevoir un mouvement nuisi- ble en avant et en arrière. Une autre fonction combinée exercée par les clavettes supérieures et latérales consiste à empêcher tout mouvement de bascule ou d'oscillation de l'enclume sous l'effet des pressions très for-
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tes qui s'exercent sur elle, ce qui pose souvent un grave problème dans les presses à forger de grande capacité:; lorsqu'on désire exécuter un travail précis.
On voit d'après ce qui précède que les deux formes de réalisation représentées et décrites comportent des éléments de base en forme de tourillons (en une seule pièce ou assemblés) pour fixer les extrémités inférieures ou portions de base du bâti partagé dans le sens vertical suivant l'invention, d'une manière qui permet d'obtenir sensiblement les mêmes avantages qu'un bâti coulé en une seule pièce. Les clavettes en biseau 26 et 27 de la forme de réalisation de la fig. 1 et les brides latérales de la partie inférieure des éléments du bâti contribuent à empêcher l'enclume de basculer, et les tourillons rectangulaires avec leurs clavettes 50, 51 et 52, 53 et les butées 43 et 44 de la forme de réalisation de la fig. 5 remplissent une fonction analogue.
Les écrous de grand diamètre 24 et 25 empêchent les portions de base des éléments latéraux du bâti de la fig. 1 de s'écarter, et les barres de tension 37 et 38 avec les surfaces inclinées 45, 46 remplissent la même fonction dans la forme de réalisation de la fige 5. Les éléments de bâti postérieurs en une seule pièce 3 et 36 se prolongent sur la majeure partie de la hauteur verticale des éléments latéraux du bâti et sont assemblés sous forme rigide avec eux, en les réunissant encore et en augmentant ainsi la rigidité. Le parallélisme entre 1' arbre commandé D et l'arbre principal S est par suite facile à maintenir.
La nouvelle forme de construction du bâti suivant l'invention permet donc de construire des presses à forger d'une capacité dépassant 6000 tonnes en réalisant ainsi d'importantes économies de fabrication.
Les éléments du bâti peuvent être coulés par les procédés techniques con- nus et par les moyens dont on dispose actuellement, et le transport, l'assemblage et le démontage des éléments sont relativement faciles. Il n'existe pas de tirants verticaux susceptibles de déformer les portions du bâti, dont les éléments susceptibles de subir des efforts de tension par l'opération de forgeage sont toujours en une seule pièce et confinas sur toute leur longueur. Les éléments du bâti partagé dans le sens vertical sont réunis entre eux de façon à assurer le maintien de leurs positions relatives en respectant d'étroites tolérances.