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La présente invention a pour objet un procédé et un dispo- sitif'de décalaminage d'une matière chauffée en barre ou en fil.
Au cours de la fabrication des objets métalliques les plus différents à partir d'une barre ou d'un fil, on rencontre des difficultés dues à la formation de calamine lorsque la barre ou le fil doit être chauffé avant l'usinage. Cela a un effet parti culièrement désagréable dans la fabrication de boulons et d'é- crous. Dans les procédés usuels utilisés à cet effet, on coupe tout d'abord dans la barre ou le fil une ébauche qui est ensuite conformée dans une ou plusieurs matrices successives pour donner la pièce d'ouvrage finie, l'ébauche ou les pièces intermédiaires étant transportées d'une matrice à la suivante.
Si, contraire- ment au procédé à froid, la matière est chauffée avant la confor- mation dans le procédé à chaud, les outils peuvent être endomma-
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gés par la calaminese formant à la surface extérieure de la matière de base. La calamine a notamment pour effet une usure et une détérioration rapides des matrices. Leur remplacement par de nouvelles matrices ou leur réparation est non seulement long et compliqué,mais augmente aussi notablement le prix de revient du procédé.
L'invention propose d'enlever, par raclage ou grattage, la calamine ou au moins une partie de celle-ci des barres chauf fées avant l'opération de conformation de manière que seules des surfaces décalaminées de la pièce d'ouvrage viennent en contact avec les parois de la matrice pour que la conformation ou le façonnage de la pièce soit plus facile et moins coûteux, notamment en ce qui concerne les frais de matrice.
Le procédé de l'invention destiné au décalaminage des pièces d'ouvrage utilise des organes de décalaminage ou des grattoirs qui sont disposés de façon à entourer la matière pre- mière au moment où elle est introduite dans la machine. La ma- tière première-(barre, fil) - est amenée usuellement à un dispd sitif de cisaillement qui coupe sur la longueur de la barre ou du fil une section de longueur déterminée qui forme l'ébauche de départ et qui est transportée ensuite aux postes de travail de la machine.
Les organes de décalaminage ou grattoirs sont disposés entre le dispositif de transport, qui peut être constitué par des galets d'avancement, et le dispositif de cisaillement, de sorte que ce dernier sépare la pièce brute à l'état décalaminé, après quoi elle est amenée aux postes de travail de la machine.
Dans certains cas, le décalaminage peut aussi se faire par bandes axialement ou dans le sens longitudinal de l'ébauche, de sorte qu'il reste à chaque fois une quantité déterminée de cala- mine sur la pièce entre deux bandes décalaminées. Si la couche de calamine restant sur la pièce d'ouvrage s'avère nuisible, la
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pr.emière matrice, qui effectue la conformation de l'ébauche,. peut comporter des rainures ou éyidements analogues dans.les- quels la calamine.peut tomber, c'est-à-dire que l'on peut pré- voir des zones destinées à recevoir la c.alamine et empêchant une action nuisible de celle-ci sur la matrice.
L'invention vise à créer un procédé de décalaminage de la matière première lors du façonnage d'une matière chauffée en barre ou en fil, dans lequel la calamine se formant par suite du chauffage de la matière première ne peut pas avoir d'effet nuisible sur les matrices de la machine de travail.
En outre, l'invention vise à créer un procédé pour enlever la calamine de la surface extérieure d'une matière première . chauffée en barre ou en fil lorsqu'on l'amène à une machine de travail, la couche de calamine étant enlevée sur le trajet d'amenée de la matière première entre le dispositif d'avancement et le dispositif de cisaillement qui sépare normalement l'ébau- che de pièce d'ouvrage à partir de la longueur de barre ou de fil amenée.
Dans un exemple de réalisation selon l'invention, on place, entre le dispositif d'avancement et le dispositif de cisaille- ment de la machine destinée à fàçonner des barres métalliques ou des.longueurs de fil chauffées, un appareil pour racler ou gratter la couche de calamine de la barre métallique ou du fil ou encore de la matière première en forme de boudin amené à la machine.
Suivant un autre exemple de réalisation selon l'invention, la machine, qui est destinée au travail à chaud de barres métal- liques, de longueurs de fil ou d'une matière première analogue en forme de boudin et qui est munie d'un dispositif de cisaille- ment pour couper une ébauche de pièce d'ouvrage à partir de la barre ou du fil, ainsi que d'un dispositif d'avancement pour amener la matière au dispositif de cisaillement, comporte des
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racleurs ou grattoirs disposés entre les dispositifs de cisail- lement et d'avancement pour racler la couche de calamine sur la surface extérieure de l'ébauche.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annex- és.
La fig. 1 est une coupe horizontale d'une machine à tra- vailler le métal selon l'invention.
La fig. 2 représente des éléments déterminés de la machine en élévation latérale dans le sens des flèches 2-2 de la fig.l, certaines parties notant pas représentées pour plus de clarté.
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La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig.2.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig.3.
La fig. 5 est une perspective d'un racleur ou grattoir.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 3 représentant une variante de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 7 est une coupe longitudinale verticale du disposi- tif représenté à la fig. 6.
La fig. 8 est un plan, à plus grande échelle, d'une autre variante de réalisation du dispositif de grattage.
La fig. 9 est une élévation, partie en coupe, du dispositif représenté à la fig. 8.
La fig. 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la fig.9,
La fig. 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la fig.l représentant la première matrice, la pièce d'ouvrage ou ébauche n'étant pas représentée.
La fig. 1 représente une machine de conformation de métaux, telle que celle utilisée par exemple pour la fabrication d'ébau- ches d'écrous. La machine est constituée par un porte-matrices 10 et un chariot porte-poinçons 11. Dans le porte-matrices se trouve une série de matrices, par exemple une première matrice de conformation 12, une seconde matrice de conformation 13 et
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une matrice de perçage 14.
Le chariot porte-poinçons est mobile suivant un mouvement de va-et-vient par rapport au porte-matrices. Il est muni d'ou- tils convenables de conformation, tels par exemple que des point= çons, 15,16, 17 destinés à l'exécution des différentes opéra- tions de façonnage de la pièce d'ouvrage.
La matière première affectant la forme de barres métalli- ques, de fils ou d'autres produits sous forme de boudins 19 est amenée à la machine par l'intermédiaire d'un guide 20 au moyen de galets d'avancement 21. Comme le montre la fig. 2, il y en a quatre, deux au-dessus et deux au-dessous de la barre brute 19.
La matière première est chauffée avant son entrée dans les ga- lets d'avancement. Le chauffage peut se faire dans ce cas au moyen de dispositifs quelconques, par exemple par induction,qui n'ont pas été représentés au dessin.
Après passage à travers le guide 20, la barre rencontre une butée 22, après quoi une section de longueur déterminée est alors coupée dans la barre ou le fil 19 au moyen de la lame 23 qui est montée dans la machine de façon à pouvoir se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient et qui est actionnée par des organes usuels. Une pièce de cisaillement 23a coopère avec la lame dans cette opération.
Lorsqu'une section a ainsi été sépa- rée de la barre ou du fil 19 par la lame 23, elle est amenée par des dispositifs convenables quelconques, habituellement au moyen de la lame, au premier poste de conformation, où la matrice 12 et le poinçon 15 agissent sur elle, ce qui a pour effet que l'ébauche (section de barre) est élargie avec diminution de sa longueur et reçoit sur ses côtés des pans ou méplats lorsqu'il y a lieu d'obtenir par exemple dans la phase de travail un écrou hexagonal.
La pièce d'ouvrage est alors transportée par un moyen de transport quelconque au poste de travail suivant dans lequel la matrice 13 et le poinçon 16 agissent sur elle, l'écrou
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étant en outre mis sous une forme exactement hexagonale et étant pressé fortement sur sa face arrière, de sorte qu'il ne reste en son milieu, près de la face avant, qu'une mince partie. La pièce d'ouvrage ou l'ébauche est ensuite transportée pour son perçage au dernier poste de travail, où la mince partie mention- née est enlevée de l'ébauche sous la forme d'un disque 24 au moyen du poinçon 17 et est expulsée de la machine de façon usuelle.
Afin que le tronçon de barre soit exempt de calamine pen- dant le façonnage, on a prévu entre le dispositif d'avance et le dispositif de cisaillement 23 des organes pour gratter et racler au moins une grande partie de la couche de calamine de la longueur de la barre, comme le montre la fig. 1. Ces organes sont constitués par une série de pièces de grattage ou de racla- ge qui sont représentées en détail aux fig. 4 et 5. Chacune de ces pièces est munie d'un bord de grattage 26 formé sur une branche allongée 27 qui a, de son. côté, une extrémité 28 arron- die ou en forme d'articulation. Le bord 26, représenté de façon particulièrement nette à la fig. 5, a une tête 29 qui dépasse la branche 27 des deux côtés pour former les rebords de guidage 30 et 31.
Comme le montre la fig. 4, un bloc 32 est monté dans le bâti 33 de la machine et présente une ouverture 34 destinée au passage de la barre ou élément analogue et alignée avec celle prévue dans le guide 20. La pièce 32 comporte en outre une série de logements en cuvettes 35 dans lesquels les extrémités arron- dies 28, en forme d'articulations, des branches 27 des grattoirs sont supportées de façon à pouvoir tourner, de sorte que les grattoirs peuvent pivoter à l'intérieur du bâti. Les grattoirs ou racleurs sont poussés contre la barre ou élément analogue 19 au moyen de pistons 36 soumis à l'action de ressorts (fig. 4), de façon qu'ils restent toujours en contact avec cette barre.
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Les pistons sont entourés par des ressorts 37 qui les poussent vers l'intérieur par suite de leur application contre les têtes de ces pistons.
Comme le montrent les fig. 3 et 4, les branches 27 des lames ont des longueurs un peu différentes, de sorte que leurs bords de grattage 26 se trouvent à des distances différentes des extrémités articulées 28. Ainsi, par exemple, une branche 27 sur deux munie d'une lame peut être légèrement plus longue que les autres branches dans un ordre alterné avec celles-ci,, de sorte que les bords des lames peuvent se recouvrir dans de faibles mesures, ce qui donne une surface de contact avec la barre ou élément analogue, qui est supérieure à ce qu'elle se- rait autrement. Les bords de grattage des lames peuvent être légèrement recourbés pour s'adapter à la forme extérieure de la barre ou élément analogue. Comme on le voit en détail à la fig.
3, le bloc 32 comporte des cavités radiales 38, dans lesquelles les grattoirs sont montés de façon mobile et qui sont séparées les unes des autres par des cloisons 39 de section en forme de- secteur. Des rainures en arcs 40, dont les centres sont situés dans les articulations 28, sont creusées dans les parois latéra- les de ces cloisons 39. Les rebords 30 et 31, qui sont logés dans ces rainures, sont guidés par elles.
La faculté de pivoter des grattoirs ou racleurs leur permet de s'écarter suffisamment pour pouvoir faire passer entre eux une longueur de barre lorsqu'un nouvel approvisionnement en matière première doit être amené à la machine. Les grattoirs peuvent être mis en mouvement vers l'extérieur au moyen d'un disque à cames 41 disposé de façon à pouvoir tourner dans le bâti 33 et recevoir un mouvement de va-et-vient au moyen d'une poignée ou d'un levier 42. Ce disque comporte sur sa face inté- rieure une série de guides 43 dans lesquels s'engagent des cames 44 dont une est à chaque fois prévue à l'extrémité antérieure @
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de chaque racleur,(fig.5).
Comme le montre la fig. 2, les galets d'avancement 21 comportent sur leurs surfaces d'attaque des rainures 45 perpen- diculaires au sens de leur pourtour, qui entrent en contact avec la surface extérieure de l'ébauche et brisent la couche de cala- mine avant même que cette ébauche ait atteint le dispositif de raclage ou de grattage. Lorsqu'une nouvelle barre est amenée à la machine, le levier 42 est actionné dès que la barre passe sur les galets d'avancement de manière que les extrémités anté- rieures des grattoirs pivotent vers l'extérieur autour de leur centre de rotation'28, de façon à permettre l'introduction d'une longueur de barre entre les lames ou grattoirs.
Les lames sont alors poussées de nouveau vers l'arrière par les ressorts 37 dans une position dans laquelle elles enlèvent la calamine de la surface des barres, par grattage ou raclage, avec les bords 26 au cours de l'avancement de la barre vers la butée 22. Les couches de calamine grattées peuvent être plus ou moins larges.
Cela dépend dans chaque cas de la courbure des bords de grattage 26 et du diamètre de la barre, lorsqu'on utilise une barre ronde.
'Comme le montre la fig. 11, la matrice du premier poste de conformation peut comporter une ouverture 47 présentant une sé- rie de surfaces plates latérales 48 avec lesquelles on forme les pans préalables de la pièce d'ouvrage lorsqu'on doit fabriquer un écrou hexagonal. Entre les faces plates 48, on peut prévoir des emplacements usinés en forme d'évidements ou de rainures 49 dans lesquels la calamine peut tomber lorsque la pièce se trouve à cet endroit et est élargie, c'est-à-dire que sa longueur est réduite. Il est évident que les surfaces, décalaminées au moyen des lames 26 et s'étendant dans le sens longitudinal de la sec- tion de barre, s'appliquent contre les faces plates 48, de sorte que la matrice ne vient pas en contact avec la calamine qui se trouve sur la pièce d'ouvrage.
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Par conséquent, au premier poste de conformation, les surfaces latérales de la matrice sont touchées par .les parties de la pièce dont la calamine a été enlevée et la calamine, qui peut encore rester sur la pièce d'ouvrage après le grattage, est brisée en cet endroit au cours du refoulement de la pièce et parvient dans les évidements 49 hors desquels elle peut être chassée ultérieurement par lavage au moyen d'un courant d'eau.
De cette manière, les pans d'un écrou, par exemple d'un écrou hexagonal, sont propres et exempts de calamine dans le cas de chaque pièce d'ouvrage amenée au premier poste de mise en forme pour subir l'opération de pressage.
Il est évident que la barre est poussée, après avoir tra- versé le dispositif de décalaminage ou de grattage, contre la butée 22 et qu'une partie en est coupée, comme déjà mentionné, au moyen de la lame 23.
Les fig. 6 et 7 du dessin représentent une forme de réali- sation un peu modifiée du dispositif de grattage ou de raclage destiné à l'enlèvement de la calamine d'une pièce d'ouvrage.
Les bords de grattage ou de raclage 50 sont formés sur des grattoirs 51 logés dans des alésages 52 pratiqués dans un bloc 53 fixé dans le bâti 33 de la machine. Les bords 50 sont en forme de spirale, de sorte qu'ils entourent une partie de l'é- bauche 19 sur une largeur notable. Dans l'exemple de réalisation représenté, il y a quatre grattoirs 51, bien qu'on puisse égale- ment en prévoir un nombre quelconque ; dépend de la forme du produit fini. Dans chacun de ces grattoirs est creusé un alésage 55 dans lequel est disposé un piston 56 poussé vers l'intérieur par un ressort 57, le ressort prenant appui par son extrémité intérieure contre une tête 58 du piston et par son extrémité extérieure contre une pièce 59.
Cette dernière se trouve dans le fond de l'alésage 55 et pousse chaque grattoir 51 vers l'intérieur en direction de la barre à travailler.
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Comme le montre la fig. 7, un disque à cames 60 est monté de façon à pouvoir tourner dans le bâti, ce disque portant, fixée sur lui, une poignée de manoeuvre 61 avec laquelle on peut faire pivoter le disque suivant un mouvement de va-et- vient. Sur la face de celui-ci qui est tournée vers les grat- toirs 51, il y a une série d'appendices 62 en forme de cames qui s'engagent dans des évidements 63 des pièces 51.
Les appendices en forme de cames .62 sont avantageusement en forme de spirale, de façon que les pièces 51 soient dépla- cées radialement vers l'extérieur par rapport à la pièce 19 au cours de la rotation de la bague 60, et soient suffisamment écartées dans cette position pour qu'elles puissent recevoir la barre ou élément analogue. Le fonctionnement du dispositif de raclage représenté aux fig. 6 et 7 est analogue à celui du dispositif représenté aux fig. 1 à 5.
Une autre variante de réalisation du dispositif de raclage est représentée aux fig. 8,9 et 10. Dans cet exemple de réali- sation, une console 65 est fixée au bâti 33 de la machine. Des bras 67 et 68, qui présentent à leurs extrémités inférieures des lames de raclage 69 et 70, sont articulés en 66 à la conso- le 65, ces lames de raclage, comme le montre la fig. 9, étant constituées sur leurs côtés opposés de manière à entourer l'é- bauche 19. Les extrémités supérieures des leviers 67 et 68 sont rapprochées l'une de l'autre au moyen d'un ressort de traction 71 fixé par ses extrémités aux extrémités des bras, de manière que les lames 69 et 70 se referment. On a prévu par exemple une vis de réglage 72 pour le réglage de la tension du ressort.
Afin que les lames 69 et 70 puissent s'écarter pour l'in- troduction d'une longueur de barre, une pièce en forme de came 73 est montée de façon à pouvoir tourner entre les bras 67 et 68 autour du tourillon 74 fixé à la console 65. A la pièce 73 est fixée une manivelle 75, à laquelle est articulée, de façon
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pouvoir tourner; une extrémité d'un levier 76 dont l'autre extrémité est articulée, au moyen du tourillon 77, à la poignée ou levier d'actionnement 78. Celui-ci peut pivoter, de son côté, autour de l'axe 79 se trouvant dans le support 80.
Ce dernier est disposé sur le bâti 33.
Si, comme le montre la fig. 9, la poignée ou levier 78 est déplacé vers la gauche ou dans le sens des aiguilles d'une mon- tre, la pièce 73 en forme de came tourne et écarte les bras 67 et 68, de sorte que les lames de grattage 69 et 70 sont ouver- tes.
L'invention n'est naturellement pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit, différentes modifications pouvant être apportées à cet exemple sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé de fabrication de pièces à partir d'une lon- gueur de barre métallique chauffée amenée à une machine de tra- vail, caractérisé en ce que la calamine recouvrant la barre mé- tallique 19 ou élément analogue est enlevée au moyen de grattoirs ou racleurs qui entourent la barre métallique et sont en contact avec elle, après quoi une section de barre est coupée dans la partie de barre décalaminée, puis est amenée à une matrice 12.