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Perfectionnements aux pressée à extruder des métaux.
La présente invention concerne des presses servant à extrader des métaux et plus particulièrement des métaux non fer- reux, comme l'aluminium et le cuivre,
Les presses à extruder hydrauliques modernes à grande vitesse pour l'extrusion de pièces en aluminium et ses al- liages constituent un appareillage à haute productivité dans le- quel le métal est extrudé par la filière pendant une grande par- tie du temps de fonctionnement total de la presse.
Des presses modernes de ce type sont pourvues de circuits hydrauliques com- plexes qui réduisent ce que l'on appelle le temps mort du cycle à un minimum pratique, avec ce résultat que les producteurs de pièces extrudées éprouvent maintenant des difficultés à manuten- tionner les pièces extrudées produites par la presse à une cadence élevée.
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On a consacré de nombreuses recherches-aux dis- positifs de manutention des pièces extrudées servant à transporté! celles-ci de la filière à un système d'évacuation et à les trans- feror automatiquement depuis l'axe de la presse transversalement sur des transporteurs d'emmagasinage et sur des tables de trans- fert 'vers le dispositif d'étirage et les processus de finissage ultérieurs. L'efficacité du fonctionnement de tous ces disposi- tifs dépend d'une extraction rapide de la pièce extrudée de la filière à la fin de la course d'extrusion de la billette.
Par exemple, lors de 1$extrusion de profils pleins par une filière du type à un ou plusieurs trous, on détache le récipient de la face de filière à la fin de la course d'extrusion et on met une cisaille en marche pour couper la chute transversalement à la face de la filière. Mais l'extrémité arrière de la pièce extru- déo reste encore accrochée par friction à l'intérieur de la fi - lière après que la chute a été coupée et bien qu'il existe des dispositifs dénommés extracteurs de pièces extrudées au moyen desquels on peut exercer une tractioh longitudinale sur la pièce extrudée our l'extraire de la filière, ces dispositifs sont ex- trêmement coûteux et leur fonctionnement n'est pas exempt de limitations.
La présente invention a pour but de procurer un procédé qui permet d'extraire une pièce extrudée d'une filière aussitôt que la chute a été coupée, sans saisir la pièce extru- dé@ ni contact physique avec elle, et qui évite les frais d'une main-d'oeuvre au bas de la table d'évacuation pour tirer à la main la pièce extrudée de la filière ou encore qui évite les coûteux retards et pertes de temps d'extrusion qu'entraîne le procédé suivante'lequel on utilise le début de l'extrusion de la billette suivant pour pousser hors de la filière l'extrémité arrière de la pièce extrudée coupée.
Suivant la présente invention, un procédé pour re- tirer d'une presse d'extrusion des pièces métalliques extrudées
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ou partiellement extrudées comprend l'application de forces électromagnétiques induites à ces pièces métalliques.. Suivant une réalisation de l'invention, on exerce ces forces immédiate- ment après la fin d'une course d'extrusion, et suivant une autre réalisation de l'invention, on exerce continuellement ces forces @ pendant une partie ou pendant la totalité de la cours- d'ex- trusion..
Certains dispositifs utilisés pour réaliser l'in- vention fonctionnent suivant un principe analogue a celui d'un moteur à induction linéaire de sorte que des forces longitudi- nales sont exercées, sur les pièces extrudées sans contact physique,avec les dispositifs générateurs des forces électro- magnétiques.
Une machine utilisant le procédé de l'invention sera décrite ci-après en détail, à titre d'exemple, avec réfé- rence au dessin annexé, dans lequel t la fig. 1 est une coupe schématique représentant un dispositif d'induction linéaire monté sur une presse à extra- der et, la fig. 2 est une vue en bout de la fig. 1, partie en coupe,
Sur les fig. 1 et 2, les dispositif d'induction linéaire désigné d'une manière générale par 1 comprend une bobine supérieure 2 et une bobine inférieure 3 qui forment entre elles un entrefer 4. Les bobines sont respectivement enroulées sur des noyaux laminés 5 et 6 en rapport triphasé. Le dispositif est mon- té sur une carcasse comprenant une plaque de support supérieure 7 et une plaque de support inférieure 8 et deux paires de montants de liaison 9 et 10.
La bobine inférieure 3 est fixée à la plaque de support inférieure 8 au moyen de boulons 11 et 12 et de blocs respectivement 11' et 12', tandis que la bobine supérieure est montée sur les montants 9 et 10 de façon réglable au moyen ce man- chons de guidage 13 et 14. Des vérins 15 et 16 comportant des
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postons 17 et 18, sont montés sur la plaque de support supérieure v. 7.-*) pistons sont d'autre part reliés à un joug 19 monté sur la bobine supérieure 2, de sorte qu'en fonctionnant. les vérins 15. et 16 déterminent la position de la bobine supérieure 2 et par conséquent la dimension transversale de l'entrefer 4. Les vérins 15 t 16 sont hydrauliques ou pneumatiques mais il est évident mulon peut les remplacer par n'emporte quel mécanisme approprié.
Comme montré sur la fig. 1, le dispositif est monté sur le bâti de la presse 20 au moyen de boulons 21 et 22 qui traversent les -laques de support inférieure et supérieure, respectivement de sorte que l'entrefer 4 est coaxialement en ligne avec l'axe d'extrusion de la presse.
Les bobines 2 et 3 du dispositif d'induction sont pourvues d'un isolant protecteur 23 pour potéger le dispositif contre l'eau* contenue dans une cuve de refroidissement à eau ,non représentée) qui se trouve près du dispositif, et contre:' les déchirures par l'extrémité avant aiguë de la pièce extrudée lorsqufelxe avance à travers le dispositif.
En appliquant le procédé suivant l'invention à l'ex traction d'une pièce extrudée 24 d'une filière 25, le dispositif d@@nduction linéaire 1 est placé à l'avant d'une presse d'extru- -:.on. comme montrée sur la fig. 1 qui est équipée de guides re- wêtus de carbone 26, l'entrefer 4 étant coaxial à l'axe d'ex- trusdon de la presse. A la fin de la course d'extrusion la pièce 'extrudée est immobile et après que la chute a été coupée, on en- vole un courant électrique triphasé, au moyen de commutateurs @iés, aux bobines 2 et 3 du dispositif d'induction li- méaire.
Les forces électromagnétiques engendrées par les bobines du disoositif d'induction linéaire produisent une force longi- tudinale qui est exercée sur la pièce extrudée immobile, et en variai le voltage et le courant dans le dispositif d'induction linéaire, on peut facilement faire varier la grandeur des forces exercees sur la p@èce extrudée. Des essais ont montré que des
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forces suffisantes pour extraire des pièces extrudées de la filière peuvent être développées et exercées soit pendant un court laps de temps, soit à intervalles rapidement répétée pour chasser de la filière la pièce extrudée.
Cela ne nécessite aucun contact physique avec la pièce extrudée, de sorte que tout en- dommagement de la surface est complètement éliminé et dès que la pièce extrudée est libérée de la filière,elle peu.' être transférée axialement le long d'une table d'évacuation mécanique (non montrée) et rapidement déplacée par des bras de levage ou d'autres dispositifs de déplacement (non représentés) de sorte que la presse peut être rechargée et qu'on peut commerce- les extrusions suivantes avec un minimum de retard.
Pendant la course d'extrusion, la bobine supérieure 2 est écartée, de la bobine inférieure 3, comme décrit ci-dessus de sorte que les dimensions transversales de 1$entrefer 4 sort nettement supérieures à celles de la pièce extrudée. Ceci est prévu pour compenser la tendance de la pièce extrudce à s'arguer en tous sens lorsqu'elle émerge de la filière, et par conspuent, la pièce extrudée avance plus facilement entre les deux bobines.
Aussitôt que la course d'extrusion est terminée et que de chute à été coupée,on réduit l'entrefer proportionnellement aux dimen- sions de la pièce extrudée et l'enlèvement de la pièce extrudée ou . opération d'extraction commence.
L'utilisation de ces principes pour extraire une pièce extrudée est applicable tant aux alliages d'aluminium dits trempés à 10'eau qu'à ceux dits trempés à l'air, qu'à d'autres métaux non magnétiques comme, par exemple, le cuivre.
De même, le dispositif d'induction linéaire, lors- qu'on l'utilise, est disposé par rapport à la presse à extruder non seulement comme dispositif pour extraire la pièce extrudée de la filière après que la chute a été coupée, mais encore pour exercer une force longitudinale continue sur la pièce extrudée pendant toute la course d'extrusion de la presse. L'utilisation
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du dispositif de cette manière remplit un des buts très impor- tants que l'on atteignait jusqu'ici en utilisant des dispositif* extracteurs de pièces extrudées pourvus de pinces et de mi- moires pour saisir l'extrémité de la pièce extrudée émergeant de la filière et pour la tirer avec une traction constante sur la table d'évacuation pendant toute la course d'extrusion .
Lorsqu'on utilise un dispositif d'induction 11- néaire de cette manière, on peut avantageusement exercer une force transversale sur la pièce extrudée immédiatement au-delà de la filière car cela permet de réduire la traction axiale nécessaire pour retirer la pièce extrudée. Cette force peut être produite par un vérin pneumatique ou hydraulique (non re- présenté) à course réduite dont le piston frappe la pièce ex- trudée junte au-delà de la filière, ou en variante des forces transversales peuvent être prédites par un tampon vibrant monté sur l'extraite du piston d'un vérin, ou encore au moyen de deux petites bobines d'induction disposées de manière ap- proprié@ par rapport à la pièce extrudée et avec leurs axes perpendiculaires.
On se rendra facilement compte qu'un dispositif électromagnétique fonctionnant de la manière décrite, offre de nombreux avantages par rapport aux dispositifs extracteurs mé- caniques ou hydrauliques, car il ne nécessite aucun contact physique avec la pièce extrudée et d'autre part toutes les pièces extrudées traversant le champ magnétique du dispositif d'induction linéaire, comme dans le cas de pièces extrudées par une filière à plusieurs trous, sont soumises chacune à une force longitudinale égale.
Bien qu'on ait décrit l'installation du dispo- sitif d'induction linéaire près de l'orifice d'extrusion de la presse, on peut en outre placer des dispositifs semblables le long de la table d'évacuation pour Qu'ils fonctionnent comme
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des extracteurs continue de pièces extrudées exerçant des forcée longitudinales sur la pièce extrudée lorsqu'elle émerge soit de la zone de trempe à l'eau, soit de la zone de trempe à l'air du système d'évacuation de la pièce extrudée.
Bien qu'il ait été question seulement d'exercer des forces induites longitudinales sur la pièces extrudée, il est compréhensible qu'on pourrait exercer des forces induites sous différents angles, par exemple des forces transversales pourraient être exercées sur la billette extrudée plus loin sur la table d'évacuation, pour enlever la billette de la table d'évacuation. En outre, on pourrait monter un dispositif électromagnétique approprié tel qu'un dispositif d'induction linéaire, sur un chariot mobile destiné à se dé- placer, longitudinalement le long de la table d'évacuation à une vitesse prédéterminée en vue c@exercer une force longitu- dinale sur l'extrémité avant de la pièce extrudée et de main- tenir cette force lorsque la pièce extrudée descend le long de la table.
Bien que l'utilisation d'un dispositif électromagné- tique tel qu'un dispositif d'induction linéaire offre do nombreux avantages pour remplir les buts de l'invention, on peut utiliser d'autres dispositifs électromagnétiques qui présentent des avan- tages dano certaines applications particulières. Par exemple, deux aimants permanents ou deux bobines électromagnétiques dis. posés de part et d'autre de la pièce extrudée pour engendrer un champ magnétique transversal à la pièce pourraient exercer uno force longitudinale sur la pièce, avec l'aide d'un jet d'eau traité de façon appropriée pour former un diélectrique transpor- tant un courant à basse tension et à forte intensité perpendi- culairement au champ magnétique.
Cette disposition induit une force mécanique longitudinalement dans la pièce et le système fonctionne avec du courant continu alors qu'il faut du courant alternatif pour le dispositif d'induction linéaire.