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"Machine à forger des bandes métalliques en continu".
La présente invention se rapporte à une machine à forger des bandes de métal en continu, comportant un marteau-forgeur à mâchoires en soi connu, dont les mâchoires se rapprochent et s'éloignent synchroniquement l'une de l'autre, et permettant d'obtenir en un seul passage une réduction d'épaisseur pour laquelle il faudrait plusieurs passes de laminage. Elle per-
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met, par exemple, une réduction d'épaisseur de 80 %,c'est-à-dire que l'épaisseur de la bande obtenue est réduite à 1/, de celle de la bande de départ, en un seul passage.
La machine selon l'invention se caractérise surtout par le fait que la pression de service des pistons, auxquels sont fixées les mâchoires, est de nature hydraulique. La pression est produite sur les deux côtés de la ohambre de compression, dimensionnée aussi petite que possible et située au dessus de la tête des pistons, à l'aide d'une tige plongeante, qui pénètre dans un compartiment relié par un conduit à la chambre de pression, glisse à tenue dans un palier de guidage oscillant mais fixé rigidement soit en direction axiale que radiale, et est reliée à un excentrique qui lui imprime un mouvem de va-et-vient dont la direction varie périodiquement.
Le compartiment dans lequel pénètre la tige plongeante est également dimensionné aussi faible que possible.
La machine possède donc deux pistons et quatre tiges plongeantes. Le dispositif excentrique peut par exemple être un plateau d'excentrique ou un arbre à manivelle.
Lorsque la tige plongeante pénètre dans le compartiment destiné à la recevoir, rempli d'un liquide, par exemple d'huile ou d'une émulsion d'huile dans de l'eau, elle refoule une partie de ce liquide dans la chambre à compression, placée en tête du piston, et de ce fait les mâchoires du marteau se rapprochent;
lorsque le mouvement de la tige plongeante se renverse, il y a aspiration de liquide de la chambre de compression, placée en tête du piston, ce qui éloigne de nouveau l'une de l'autre les deux mâchoires. las deux par- ties de la machine, comprenant chacune deux dispositifs d'ex- centrique, deux tiges plongeantes et deux paliers de guidage oscillants ainsi que tous les éléments accessoires tels que roulements à cylindres ou à billes, joints d'étanchéité, etc.
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seront appelés pulsateurs dans la suite de la description.
Le dessin montre une forme d'exécution de la machine selon l'invention.
La figure 1 est une coupe verticale, où les conduites sous pression externes avec vannes, pompes etc. ne sont représentées que schématiquement.
La figure 2 montre une section le long de la ligne A-A de la figure 1, et la figure 3 une section le long de la ligne B-B de la figure 1, avec la bande métallique en train d'être forgée, non représentée sur la figure 1.
Chaque mâchoire 10 du marteau-forgeur est fixée rigidement au piston 11 coulissant dans un cylindre 2. La chambre de compression 14, remplie d'un liquide lubrifiant, est reliée des deux côtés, par les conduits 16, aux compartiments 17 des deux pulsateurs. Le volume de ces compartiments diminue et augmente alternativement du fait du mouvement de va-et-vient de la tige plongeante 18. Chacune des quatre.tiges 18 coulisse à tenue dans un palier de guidage, oscillant dans une cavité transversale 19, et est reliée à un dispositif excentrique rotatif 21 (dans le cas présent, un plateau d'excentrique), avec arbre de commande 22 et volant 23.
Le dessin montre encore d'autres particularités qui constituent des avantages de la machine à forger selon l'invention.
Sur chacune des deux pistons 11 est fixée, au sommet de la tête, une tige 12, qui coulisse à tenue à travers le couvercle 13 de la chambre de compression 14 et est pourvue d'un ressort 15 qui rappelle le piston 11 vers le couvercle 13.
Lorsque le travail est rapide, c'est-à-dire lorsque le rythme des coups du marteau-forgeur est serré, l'aspiration du liquide hydraulique n'est plus à même d'ouvrir à temps et suffisamment les mâchoires du marteau : ce mouvement est
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alors aidé par les ressorts 15. Dans l'exemple donné on a représenté des ressorts à rondelles; mais on peut très bien utiliser aussi, par exemple, des ressorts à spirales. Une autre possibilité consiste à créer une force de rappel au moyen d'un dispositif pneumatique ou hydraulique.
Les pistons sont empêchés de tourner autour de leur axe par des moyens connus (par exemple par une clavette transversale), non représentés sur le dessin.
Les cavités 19, où sont logés les paliers de guidage 20, sont aménagées dans des saillies de la paroi des cylindres 24 Cela permet un assemblage très compact.
Il est avantageux de pocer un joint annulaire d'étanchéité 26, dans la cavité cylindrique25 du pulsateur 17 ; ce joint, lorsque la machine esten service, est comprimé par le liquide hydraulique contre le palier de guidage 20 et les parois de la cavité 25.
Le mouvement synchrone des deux pulsateurs est réalisé le mieux, par un arbre de oommande commun 27.
Il est particulièrement avantageux de placer sur les deux côtés, des mâchoires du marteau, des butées 28 et 29,' qui limitent l'écart de fermeture des deux mâchoires et, de ce fait, assurent une épaisseur régulière à la bande' forgée. Ces butées sont agencées de façon réglable.
Pour changer le liquide hydraulique contenu dans les compartiments 14 et 17 ainsi que dans les conduits 16 et pour compenser les pertes inévitables dues aux fuites, il est indiqué de relier ces compartiments, d'une part avec une pompe à pression 36 qui refoule le liquide hydraulique et, d'autre part, avec une soupape de décharge 37. Dans l'exemple donné, les connections avec la pompe à pression 36 sont assurées par les conduites 30, 31 et 32, et celles avec la soupape de décharge par les conduites 33, 34 et 35. Les conduites 31,32, 3 et 35 auront avantage à être reliées aux compartiments 17
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par les orifices 4l et 42.
Pour plus de sûreté, à l'égard d'éventuelles surpressions dans les conduites 31 et 32, reliéesà la pompe 36, on a pré- vu les soupapes de retenue 38 et 39 et, pour la conduite 30, une soupape de décharge 40.
Les deux soupapes de retenue 38 et 39 peuvent être rempla- cées par une seule, 54, placée sur la conduite 30 et indiquée en pointillé.
La machine représentée par le dessin est prévue pour le forgeage d'une bande de 300 mm de largeur, en réduisant son épaisseur de 20 mm à 4 mm. Elle est utilisée, parfois, aussi pour laminer à 1.7 mm, par forgeage, une bande d'aluminium prélamiée à 8 mm (réduction environ ? : 1).
La course de la tige plongeante 18, représentée à l'échel- le, est de 130 mm. Les pistons 11 ont un diamètre de 400 mm, sont creux et ont une épaisseur de paroi de 70 mm. Ils sont fa- briqués en fonte de fer de haute qualité. Leur course est d'en- viron 6 mm. Les cylindres 24 sont en acier coulé, les paliers de guidage oscillants 20 sont en acier à surface durcie avec douilles en bronze. Les tiges plongeantes 18 sont en acier et sont forgées d'une seule pièce avec le plateau d'excentrique.
Les conduites 30 - 35 sont des tubes en acier sans soudure.
Comme indiqué sur la figure 3 les mâchoires 10 sont fixées à des supports 43 qui, à leur tour, sont enchâssés dans le fond des pistons 11. En 44 sont représentés des canaux pour le liquide de refroidissement et en 45 des pièces de fixation.
La flèche montre le sens du mouvement de la bande 46 à forger.
De par le profil particulier des mâchoires 10 du marteau, l'amincissement par forgeage se fait progressivement, comme indiqué sur la figure. La bande laminée est représentée en 47.
48 est un réservoir d'huile et 49 un filtre. La pompe
36 prélève l'huile du réservoir 48 et alimente les comparti- ments 17 et les chambres de compression 14 par lesconduites
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30, 31 et 32. D'autre part, le liquide sortant des soupapes de décharge 37 et 40, coule à nouveau dans le réservoir 48, par les conduites 50 et 51.
Il est avantageux de prévoir avant les soupapes de rete- nue 38 et 39,ou la soupape 54 sur la conduite 30, un accu- mulateur hydraulique 55 (indiqué en pointillé) que l'on peut trouver dans le commerce. Dans ce cas, on peut renoncer, en principe, au montage d'une vanne de décharge 40 et de sa oon- duite 51; mais ces organes peuvent malgré tout être conservés et servir de soupape de sûreté. L'accumulateur 55 a comme ef- fet que, en marche normale, la totalité de l'huile refoulée par la pompe aboutit dans la machine ; peut donc monter une pompe 36 plus petite.
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En 52 sont, désignées des conduites qui ramènent au ré- servoir 48 l'huile de fuite qui se rassemble dans les compar- timents 53. En marche, il faut toujours qu'il y ait de l'huile de fuite (liquide de fuite) car l'huile hydraulique doit servir également de lubrifiant.
La figure 1, en particulier, montre combien la forme de la machine est compacte et le besoin en liquide hydraulique faible. Cette construction compacte, outre le fait de n'occu- per qu'un faible espace, présente aussi de grands avantages au point de vue étanchéité pour le liquide et sûreté de mar- che.
Etant donné que le nombre de courses des mâchoires du marteau-forgeur peut être très élevé (par exemple de 12 à 25
Hz et même davantage) et ceci grâce à la construction robuste des pulsateurs selon l'invention, la machine peut être bran- chée en série sur une machine de coulée continue de bandes, par exemple après une machine rotary (dont la forme de coulée est constituée par une gorge située sur le pourtour d'une roue ou d'un tambour rotatif- et par une bande de couverture tour- nante) ou bien après une lingotière à bandes, dont la forme
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de coulée est constituée essentiellement par deux bandes tournantes telle qu'elle a été développée en particulier par Hazelett.
Parmi les machines de coulée continue de bandes, la plus rapide de Hazelett, peut atteindre la vitesse de coulée de 9 m/mm pour une épaisseur de bande de 9 à 10 mm; dans ce cas, il faudrait une fréquence de frappe de 20 à 30 Hz, ce qui peut sans autre être réalisé par une machine selon l'in- vention.
La machine peut être utilisée aussi pour des largeurs de bandes considérablement plus grandes que 300 mm. Pour des bandes de 1000 mm de largeur, il faut envisager un piston à section ovale, ayant, par exemple, un grand diamètre de 1000 mm et un petit diamètre de 50 mm, pourvu de nervures internes pour en augmenter convenablement la rigidité.
REVENDICATIONS
1. Machine à forger des bandes métalliques en continu, comportant un marteau-forgeur à mâchoires se rapprochant et s'éloignant synchroniquement l'une de l'autre et permettant d'amincir l'épaisseur des bandes, caractérisée en ce que les mâchoires du marteau (10) sont fixées à des pistons actionnés hydrauliquement (11) par la pression orée sur les deux côtés des chambres de compression situées en tête des pistons (14) par une tige plongeante (18) qui pénètre dans un compartiment rempli d'huile (17) relié à la chambre de compression (14) par un conduit (16), coulisse à tenue dans un palier de guidage oscillant et est reliée à un excentri- que qui lui imprime un mouvement de va-et-vient.