Appareil pour appliquer une force horizontale à une pièce métallique
La présente invention a pour objet un appareil pour appliquer une force horizontale à une pièce métallique, comprenant deux têtes de serrage de la pièce, l'une de ces têtes étant reliée à un dispositif hydraulique fournissant ladite force, et l'autre tête étant susceptible d'être réglée à distance de la première le long de pièces supérieures du châssis de l'appareil.
Dans les appareils de ce genre, la réaction de la force appliquée est transmise aux pièces supérieures du châssis de l'appareil, ces pièces pouvant comprendre des tiges de fixation séparées s'étendant à partir de la partie fixe du dispositif hydraulique vers les extrémités opposées du châssis où la tête de serrage réglable est disposée.
La force fournie par l'appareil étant ordinairement de l'ordre de plusieurs centaines de tonnes, il s'ensuit que les déviations que subit le châssis peuvent être considérables.
Le but de l'invention est de fournir un appareil dans lequel les moments de flexion résultant de la force appliquée soient annulés, de manière que les pièces du châssis qui supportent la réaction de la force appliquée puissent être disposées à une distance quelconque au-dessous du plan horizontal qui contient l'axe d'application de la force.
L'appareil faisant l'objet de l'invention est caractérisé par une entretoise horizontale disposée au-dessous des pièces supérieures du châssis de l'appareil, s'étendant parallèlement à ces pièces et reliée à celles-ci, et par des moyens pour produire dans ladite entretoise une force de compensation simultanée et de même sens que la force appliquée, le tout de façon à compenser les moments de flexion provenant de la force appliquée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue latérale.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
La forme d'exécution représente un appareil d'étirage. Ce dernier comprend une première tête de serrage 10 solidaire d'un piston 11 susceptible de se déplacer dans un cylindre 12.
Le piston 11 et le cylindre 12 constituent ensemble un dispositif hydraulique principal 13.
Une seconde tête de serrage 14, opposée à la première, est susceptible d'être réglée à distance de la première tête 10 sous l'action de moyens non représentés. Les deux têtes de serrage présentent des mâchoires 15 entre les quelles une pièce à traiter constituée par une barre B est fermement maintenue.
Le châssis de l'appareil comprend des pièces supérieures 16 s'étendant horizontalement et formant des voies de guidage pour le mouvement de la seconde tête de serrage 14.
En certaines zones espacées, les pièces 16 présentent des découpures 17 susceptibles de recevoir une traverse 18 qui empêche ainsi tout mouvement de la tête de serrage 14 vers la tête de serrage 10. Dans une variante, la tête de serrage 14 pourrait être montée sur un chariot présentant des roulettes et susceptible de se déplacer le long des pièces supérieures 16, des crochets portés par la tête - de serrage étant susceptibles de tomber dans des encoches taillées dans les pièces 16.
Le dispositif 13 et la tête de serrage 14 présentant des prolongements 19 et 20 respectivement, dirigés vers le bas, qui supportent à leurs extrémités inférieures une entretoise 21.
Le châssis de l'appareil est ainsi formé des pièces supérieures 16, des prolongements 19 et 20 et de l'entretoise 21, étant entendu que les pièces 16 sont fixées au prolongement 19.
Le prolongement 19 présente à son extrémité inférieure un dispositif hydraulique de compensation comprenant un cylindre 22 et un piston 23 susceptible de se déplacer dans le cylindre et fixé à l'entretoise 21. Les espaces intérieurs des cylindres 12 et 22 sont reliés l'un à l'autre par un passage 24 ménagé dans le prolongement 19, ce passage 24 étant relié à son tour par un passage 25 à une source extérieure non représentée de fluide sous pression.
L'extrémité opposée de l'entretoise 21 qui est supportée dans le prolongement 20 comprend une série de découpures 26 correspondant aux découpures 17 des pièces 16 et destinées à recevoir une pièce de verrouillage 27 en forme générale de U montée sur le côté du prolongement 20 éloigné du prolongement 19. De cette manière, l'entretoise 21 est fermement verrouillée relativement au prolongement 20.
On introduit d'abord la barre B entre les mâchoires 15 après que la tête de serrage 14 a été placée à la distance requise de la tête de serrage 10 et verrouillée au moyen des organes 18 et 27. Une force est alors appliquée à la barre B pour obtenir son étirage par le dispositif hydraulique principal 13, ce qui tend à déplacer la tête de serrage 10 à distance de la tête de serrage 14. La force de traction appliquée dans la barre B produit une force de compression, supportée par les pièces supérieures 16. Comme ces pièces 16 sont placées au-dessous du plan horizontal X-X qui contient l'axe d'application de la force, des moments de flexion sont produits dans les pièces 16 dont le résultat serait de dévier les extrémités de ces pièces vers le haut.
Pour éviter ces déviations et compenser ces moments de flexion, l'entretoise 21, le cylindre 22 et le piston 23 constituent des moyens de compensation. Le cylindre 22 est rempli de fluide sous pression par les passages communs 24, 25 en même temps que le cylindre 12.
Le piston 23 est alors soumis à une force agissant dans la même direction que la force appliquée à la barre B. Cette force de compensation produit aussi des moments de flexion sur les pièces supérieures 16, mais de sens opposé à ceux produits par la force appliquée.
En déterminant la force dg compensation de manière que son rapport avec la force appliquée soit inversement proportionnel au rapport des distances de la barre B et de l'entretoise 21 respectivement aux pièces supérieures 16, ces deux moments de flexion sont égaux mais opposés, de sorte qu'ils se compensent mutuellement en sorte que les pièces supérieures 16 ne subissent aucun effort de flexion. I1 ne se produit donc aucune déviation de ces pièces.
Il est clair d'après ce qui précède que la dimension du cylindre hydraulique 22 et du piston 23 dépend de la distance qui sépare l'entretoise 21 des pièces supérieures 16. Plus cette distance est grande, plus cette dimension est petite. Comme les pièces supérieures 16 sont soumises seulement à des efforts de compression et non à une flexion, elles peuvent être relativement légères, comme représenté sur le dessin.
Un avantage très important de l'appareil décrit consiste en ce que la zone de travail comprise entre les têtes de serrage 10 et 14 reste libre de toute obstruction de ses deux côtés, comme on le voit aux fig. 2 et 3. Ceci est possible grâce à l'élimination des efforts de flexion dans les pièces supérieures 16 qui permet de placer ces pièces au niveau désiré, par exemple au niveau du sol ou à un niveau inférieur.
Dans une autre forme d'exécution de l'appareil (non représentée), tout le châssis peut être monté sur roues pour pouvoir être déplacé dans la direction horizontale sur les fondations de l'appareil contre des ressorts de compression, dans le but d'absorber les chocs dus à une rupture accidentelle de la pièce. L'appareil étant comparativement léger, les chocs du châssis sur les ressorts ne sont pas importants.