Dispositif de traction d'une presse à extruder les métaux La présente invention a pour objet un dispositif de traction d'une presse à extruder les métaux, com prenant une tête de serrage pour des fils extrudés, susceptible d'être déplacée à distance de la presse dans le sens de décharge des fils extrudés. Un tel dispositif sert à faciliter le retrait des articles extrudés de la presse, particulièrement dans les extrusions de plusieurs fils où il présente l'avantage d'empêcher l'emmêlement d'un fil extrudé avec un autre et de donner des fils extrudés simultanément présentant tous la même longueur.
Les dispositifs connus comprennent généralement un chariot qui peut être déplacé le long de la table de sortie de la presse, et une tête montée sur le chariot et comprenant des séries de mâchoires de serrage mises en action pour engager l'extrémité avant d'un fil extrudé quand ce dernier sort de la presse. Le mouvement du chariot à distance de la presse, à une vitesse déterminée et pendant que les fils sont serrés dans la tête de serrage, assure la décharge des fils hors de la presse sous une tension déterminée. Il est avantageux que les fils extrudés soient serrés par le dispositif de tirage dans une zone située aussi proche que possible de la sortie de la matrice.
Ce point est particulièrement impor tant dans le cas de l'extrusion de fils multiples.
Le serrage des fils extrudés dans une zone proche de la sortie de la matrice d'extrusion est une néces sité qui n'a pas été observée jusqu'ici dans les dispo sitifs connus. Les fils, en sortant de la matrice, doivent passer premièrement à travers un tunnel à l'intérieur de la presse avant d'atteindre la sortie de la presse. La partie de ce tunnel adjacente à la matrice ou proche de cette dernière est formée dans des composants de la matrice qui doivent supporter une partie notable ou la totalité de la pression à laquelle la matrice est soumise pendant l'extrusion. Cette pression est considérable et il est par consé quent essentiel que .les composants de la matrice ne soient pas affaiblis outre mesure.
Il est donc usuel de pratiquer un tunnel, au moins sur son extrémité proche de la matrice, qui ne soit pas notablement plus large que nécessaire pour loger tous les fils qui peuvent être extrudés à travers une matrice. En d'autres mots, le diamètre du tunnel près de la matrice ne doit pas notablement excéder le diamètre d'un cercle circonscrivant les sections de tous les fils qui peuvent être extrudés simultanément par la matrice. Les dispositifs de traction connus, en parti culier leurs têtes de serrage, sont trop larges et trop massifs pour entrer dans le tunnel s'étendant entre la matrice et la sortie de la presse, ou au moins dans la partie étroite de ce tunnel.
Le serrage des fils extrudés doit alors se faire seulement à l'extérieur de la presse, après que les fils ont traversé la lon gueur entière du tunnel.
Un but de la présente invention est d'obtenir un dispositif de traction, destiné notamment à l'extru sion de fils multiples, présentant un mécanisme de serrage capable de serrer les fils extrudés dans une zone proche de la sortie de la matrice et compre nant une tête de serrage qui peut être insérée dans le tunnel des fils extrudés s'étendant à travers la presse, depuis la matrice vers la sortie de la presse.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif de traction selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe partielle de la première forme d'exécution, montrant la tête de serrage et son mécanisme. Les fig. 2a et<I>2b</I> montrent des organes repré sentés à la fig. 1, dans deux positions respecti vement.
La fig. 3 est une coupe partielle de la seconde forme d'exécution.
Le dispositif de traction représenté à la fig. 1 comprend une tête de serrage 20 portée en porte à faux à l'extrémité d'un élément tubulaire 21. Cet élément est agencé pour être monté sur un chariot, non représenté. Il suffit de dire que ce chariot peut être déplacé en avant et en arrière le long d'une voie de roulement, par exemple une table de sortie, qui s'étend depuis la sortie d'une presse à extruder dans le sens de décharge des articles extrudés. Ce sens est indiqué par une flèche sur la gauche de la fig. 1 et est parallèle à l'axe principal X - X de la presse.
La tête de serrage 20 et la partie adjacente de l'élément tubulaire 21 sont insérées dans un tunnel 25 formé dans les composants d'une matrice de la presse comprenant un manchon 26 et une pièce d'espacement 27, le tunnel s'étendant sur la gauche de la fig. 1 à travers d'autres parties de la presse non représentées, y compris la platine. Le tunnel 25 peut être de largeur différente en différentes parties de sa longueur. Cependant, la partie la plus étroite est la partie située à l'intérieur des composants de matrice cités plus haut.
Le tunnel est fermé à son extrémité par un anneau de soutien de matrice 28 placé au dos de la matrice d'extrusion, non repré sentée, cette matrice présentant plusieurs ouvertures pour l'extrusion simultanée de plusieurs fils. L'anneau de soutien 28 présente plusieurs passages 29 s'éten dant parallèlement à l'axe X - X de la presse, un passage étant disposé en regard de chaque ouver ture d'extrusion, ces passages étant suffisamment grands pour permettre le libre mouvement des arti cles extrudés. L'anneau de soutien 28 forme la paroi extrême du tunnel 25.
La tête de serrage 20 est montée dans un man drin 32 ayant pratiquement la forme d'un tonneau et comprenant deux parties alignées axialement, 33 et 34, fixées l'une à l'autre par un filetage 35. Les deux parties s'ajustent l'une sur l'autre par des sur faces de siège en escalier, de sorte que les deux parties sont centrées l'une par rapport à l'autre, la position angulaire correcte d'une partie relativement à l'autre étant assurée par des goujons 36.
Le man drin 32 présente un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre des parties les plus étroites du tunnel 25, de sorte que la tête de serrage peut être déplacée sur toute la longueur du tunnel jusqu'à une face terminale 30. Cette position est représentée à la fig. 1. Le mandrin 32 est fermé à son extrémité éloignée de la face 30 par un couvercle 37 présen tant une ouverture centrale 38. L'élément tubulaire 21 est fixé au mandrin 32 par des boulons filetés 39.
La tête de serrage comprend deux séries de pla teaux circulaires 41 et 42 présentant des ouvertures 43 et 44 pour les articles extrudés, d'une section transversale pratiquement égale à celle des passages 29 dans l'anneau de soutien 28. Les plateaux 41 d'une série alternent avec les plateaux 42 de l'autre série, et les plateaux des deux séries sont empilés étroitement les uns contre les autres et montés à l'extrémité d'un support 47 qui sera décrit plus loin, de manière que les plateaux soient axés sur l'axe X - X. On voit à la fig. 1 que les ouvertures 43 et 44 sont alignées les unes avec les autres et avec les passages 29 dans l'anneau 28.
Normalement, cependant, les ouvertures 43 et 44 sont légèrement décalées les unes par rapport aux autres. Des moyens permettent de faire tourner les plateaux de serrage d'une série relativement à ceux de l'autre série, d'un petit angle autour de l'axe X - X, dans le but de placer les ouvertures 43 et 44 en alignement ou de les décaler.
La rotation relative des deux séries de plateaux 41 et 42 est utilisée pour ancrer les fils extrudés S sur la tête de serrage 20, comme le montre la fig. 2a. On voit que les plateaux des deux séries pénètrent légèrement dans les côtés opposés de la surface du fil, exerçant ainsi une action d'ondulation sur ce der nier et formant dans le fil des dentures s1 et s2. Il faut noter à ce sujet que les fils extrudés gardent un état plastique pendant un court instant après qu'ils sont sortis de la matrice, et c'est dans cet état qu'ils passent à travers les ouvertures 43 et 44, de sorte que la déformation des fils par les plateaux de ser rage est considérablement facilitée.
La profondeur des dentures sl et s2 formées par les plateaux de serrage dans le fil extrudé peut être comparativement faible, de l'ordre d'un millimètre ou moins. Il est entendu que la section transversale des ouvertures 43 et 44 doit être légèrement supérieure à la section transversale des fils S afin de permettre aux fils de se déplacer librement à travers ces ouvertures malgré les saillies s3 et s4 formées par les dentures s1 et .s2 (fig. 2b).
La rotation relative des plateaux des deux séries peut être obtenue soit en faisant tourner les plateaux de l'une des séries seulement et en laissant les plateaux de l'autre série fixes, soit en faisant tourner les plateaux des deux séries dans des sens opposés. Dans le dispositif représenté à la fig. 1, des moyens montés dans la tête de serrage 20 per mettent la rotation relative des deux séries de pla teaux dans des sens opposés.
Ces moyens comprennent deux séries de sur faces de came sous forme de rainures hélicoïdales 51 et 52 tournant en sens opposés, les rainures -51 étant engagées par des pattes 53 sur les plateaux 41 et les rainures 52 par des pattes 53 sur les plateaux 42. Les rainures sont formées dans l'intérieur de la partie 34 du mandrin et on voit que lors d'un mou vement axial des plateaux 41 et 42 relativement à la partie 34, les plateaux contigus sont mis en rota tion dans des sens opposés, de sorte que les ouver tures 43 et 44 sont décalées les unes par rapport aux autres, comme le montre la fig. 2ca. Les rainures 51 et 52 sont inclinées relativement à l'axe X - X d'un petit angle,
de sorte que le déplacement axial des plateaux 41 et 42 relativement à la partie 34 entraîne une rotation d'un petit angle également entre les deux séries de plateaux 41 et 42.
Le support 47 des plateaux de serrage est agencé de manière à pouvoir se déplacer axialement d'une courte distance relativement au mandrin 32. Ce sup port comprend un arbre 55 qui est monté dans le mandrin 32 de manière à pouvoir glisser axialement relativement à ce mandrin. Les plateaux 41 et 42 sont montés à l'extrémité de l'arbre 55 qui fait face à la paroi extrême 30. L'arbre présente une tête 56 en forme de dôme qui fait saillie normalement au- delà du mandrin 32. Le plateau le plus extrême 42a est un peu plus épais que les autres plateaux et présente un évidement en son centre pour loger la tête 56.
Les ouvertures 44 dans ce plateau sont évasées à leur extrémité proche de l'anneau de sou tien 28, afin de faciliter l'entrée des fils extrudés S. Un manchon 57 est monté sur l'arbre 55 à proximité de la pile de plateaux 41 et 42 et bute contre ces plateaux. Un collier 58 est monté sur l'arbre 55 à la suite du manchon 57 et présente une rainure annu laire. Un écrou 59 est vissé à l'extrémité filetée de l'arbre 55 contre une rondelle 60. Le manchon 57 présente un épaulement 61 qui forme une butée pour un ressort 62 monté entre cet épaulement et le couvercle 37. L'ouverture 38 dans le couvercle 37 permet d'entrer l'arbre et le manchon 57 lors du montage.
On peut voir que le manchon 57 et les plateaux 41 et 42 butent normalement les uns contre les autres et contre la tête 56 sous l'action du ressort 62, et que le déplacement axial des plateaux, du manchon et du collier montés sur l'arbre 55 est empêché par la tête 56 et l'écrou 59. On pourrait également uti liser un arbre, un manchon et un collier d'une seule pièce, et dans ce cas on pourrait éliminer l'écrou 59. Cependant, la disposition représentée présente l'avan tage d'un assemblage plus aisé.
Une tige de com mande 63 à fourche est agencée pour coopérer avec la rainure annulaire du manchon 58, la tige n'étant représentée que partiellement à la fig. 1 et agencée pour se déplacer dans une direction parallèle à l'axe X - X, de sorte que le support 47 peut être déplacé relativement au mandrin 32. Ce déplace ment de la tige 63 peut se faire manuellement par un opérateur. D'une autre manière, un arrêt peut être monté en un point déterminé de la voie- de rou lement du dispositif de traction, cet arrêt venant en contact avec le mandrin 32 et forçant ainsi ce dernier en arrière contre l'action du ressort 62.
Le dispositif décrit fonctionne comme suit La tête de serrage 20 est insérée dans le tunnel 25 jusqu'à ce que la tête 56 entre en contact avec la face extrême 30. Le mouvement du mandrin 32 se poursuit sur une courte distance au-delà de ce point, jusqu'à ce qu'il soit arrêté par le ressort 62 à son degré maximum de compression, ou par tout autre moyen. Il se produit donc un court mouve ment axial relatif entre le mandrin 32 et le support 47 des plateaux de serrage et, par conséquent, les plateaux 41 et 42. Il en résulte, comme décrit plus haut, une rotation relative des plateaux 41 et 42 d'un angle déterminé par la pente des rainures 51 et 52.
Normalement, avec la tête de serrage dans sa position retirée et la tête 56 hors de contact avec la face extrême 30, les plateaux 41 et 42 occupent la position représentée à 1a fig. 2a dans laquelle leurs ouvertures sont décalées les unes par rapport aux autres. Le court déplacement relatif entre le man drin 32 et les plateaux de serrage 41 et 42 fait tourner ces derniers dans la position de libération représentée aux fig. 1 et 2b. Les plateaux de ser rage sont ainsi prêts à recevoir les fils extrudés S qui sortent de la matrice et se déplacent à travers les passages 29 dans l'anneau de soutien 28.
Dès que les extrémités frontales des fils extrudés ont passé à travers tous les plateaux de serrage, la tête de serrage 20 est retirée par le chariot du dispositif de tirage, de sorte que la tête 56 est déplacée à distance de la face extrême 30, et les parties montées sur l'arbre 55, comprenant l'ensemble des plateaux 41 et 42, sont libres de se mouvoir vers la droite en regardant la fig. 1, produisant ainsi un mouvement axial relatif entre les plateaux et le mandrin, d'où il résulte une rotation relative des plateaux dans leur position de serrage. Les fils extrudés sont ondulés, comme représenté à la fig. 2a, et ainsi fermement ancrés par la tête de serrage.
Pendant l'opération d'extrusion subséquente, la tête de serrage est tirée à distance de la presse par son chariot avec les fils extrudés qui sont fermement serrés par la tête et placés de préférence sous une certaine tension, comme il est bien connu. A la fin de la course d'ex trusion, le dispositif de traction est ramené en position initiale, et les plateaux de serrage 41 et 42 sont à nouveau placés dans leur position de libé ration par un déplacement axial des plateaux rela tivement au mandrin 32. Ce déplacement peut être effectué en tirant la tige de commande 63 vers la gauche en regardant la fig. 1, ou par l'intermédiaire du mandrin 32 butant contre un arrêt.
Dans l'extrusion de fils multiples, il se produit parfois que les fils qui sont extrudés simultanément n'avancent pas de manière uniforme, et il peut arriver par conséquent que certains des fils se soient déplacés le long des ouvertures 43 et 44 plus en avant que d'autres. Afin de donner à l'opérateur de la presse un signal indiquant que tous les fils extrudés ont passé à travers les plateaux de serrage 41 et 42, un dispositif indicateur comprend des lames 71 dispo sées dans la trajectoire des fils extrudés, immédia tement en arrière des plateaux de serrage. Ces lames peuvent être connectées à des signaux appropriés à l'extérieur de la presse et logés, par exemple, sur le pupitre de commande central de la presse.
Si on le désire, les moyens indicateurs peuvent être combinés avec la course du dispositif de traction, de manière que ce dispositif ne puisse être déplacé à distance de la presse avant que tous les fils extrudés aient été serrés de manière correcte par la tête de serrage.
La seconde forme d'exécution du dispositif repré sentée à la fig. 3 diffère de la première forme d'exé cution décrite en ce que le dispositif de commande pour faire tourner les plateaux de serrage est séparé des plateaux eux-mêmes. Le dispositif représenté à la fig. 3 comprend par conséquent une tête de ser rage 20 et une tête de commande 80 à distance l'une de l'autre.
Les deux têtes 20 et 80 sont connectées l'une à l'autre par un élément 82 pratiquement tubulaire, aux extrémités duquel sont montées respectivement la tête de serrage et la tête de commande. La tête de commande est fixée par un câble ou une chaîne à un chariot, non représenté. Il suffit de dire que ce chariot peut être déplacé en avant et en arrière le long d'une voie de. roulement, par exemple une table de sortie, qui s'étend depuis la sortie de la presse d'extrusion dans le sens de décharge des articles extrudés. Cette direction est indiquée par une flèche sur la gauche de la fig. 3 et est parallèle à l'axe principal X - X de la presse.
La tête de serrage 20 est agencée de manière à pouvoir entrer dans un tunnel 25 formé dans les composants de la matrice d'une presse à extruder et comprenant un manchon 26 et une pièce d'espa cement 27. Le tunnel est fermé à son extrémité par un anneau de soutien de matrice 28 placé en arrière de la matrice d'extrusion, non représentée, cette matrice présentant plusieurs ouvertures pour l'ex trusion simultanée d'un certain nombre de fils. La disposition est ainsi similaire à celle décrite en réfé rence à la fig. 1.
Ici également, l'anneau de soutien présente plusieurs passages 29 parallèles à l'axe X - X de la presse, ces passages étant alignés avec les ouvertures d'extrusion correspondantes et suffi samment grands pour permettre le libre passage des articles extrudés. L'anneau de soutien 28 forme la paroi extrême 30 du tunnel 25.
La tête de serrage 20 comprend deux séries de plateaux de serrage pratiquement circulaires, la pre mière série comprenant deux plateaux 91 et 91a et la seconde série un seul plateau 92. Ces plateaux 91, 9la et 92 présentent des ouvertures 93 et 94, respec tivement, qui ont pratiquement la même section transversale que les passages 29 dans l'anneau 28. Les ouvertures 93 dans le plateau 91a sont évasées pour faciliter l'entrée des fils extrudés. Le plateau 92 est placé entre les plateaux 91 et 91a et les trois plateaux sont empilés étroitement ensemble et montés dans la tête de serrage et admettent pour axe l'axe X - X de la presse à extruder.
Dans la position représentée à la fig. 3, les ouvertures 93 et 94 sont alignées les unes avec les autres et avec les passages 29 dans l'anneau de soutien 28.
Les plateaux 91 et 91a sont clavetés sur l'élé ment tubulaire 82, tandis que le plateau 92 est cla- veté sur une cheville transversale 101 qui passe dans une tige de commande 102 et est fixée à cette der nière. La tige de commande 102 passe à travers l'élément tubulaire 82 et s'étend dans la tête de commande 80. L'élément tubulaire 82 est fermé à son extrémité faisant face à la presse par un bou chon 86 fixé à cet élément par un anneau de retenue 87 et présentant une surface en forme de dôme agencée pour engager la paroi extrême 30.
Comme dans la première forme d'exécution décrite, les deux séries de plateaux de serrage peu vent tourner l'une par rapport à l'autre d'un petit angle, de sorte que les ouvertures 93 et 94 respec tives peuvent être soit décalées, soit alignées les unes par rapport aux autres. Quand elles sont décalées, ces ouvertures imposent une ondulation aux fils extrudés qui ont pénétré dans ces ouvertures après être sortis des passages 29. Cette ondulation a pour effet, comme décrit précédemment, d'ancrer les articles extrudés à la tête de serrage, et les fils extrudés présentent alors des dentures et des saillies similaires à celles représentées aux fig. 2a et 2b.
La rotation relative des deux séries de plateaux est à nouveau effectuée par une action réciproque entre les éléments axialement mobiles et des surfaces de came.
L'élément tubulaire 82 et la tige de commande 102 représentés à la fi-. 3 s'étendent dans un man drin 105 de la tête de commande 80, ce mandrin étant solidaire, du côté opposé à la tête de serrage, d'un organe 106 destiné à être fixé à un élément de traction, par exemple un câble qui est relié également au chariot du dispositif de traction.
La tige de commande 102 porte à son extrémité disposée à l'intérieur du mandrin 105 une pièce annulaire 111 présentant un moyeu 112, une joue 113 et une jante 114. Le moyeu 112 est fixé à la tige 102 par une cheville transversale<B>115,</B> tandis que la jante 114 comprend des surfaces de came 116. Ces surfaces de came sont agencées pour être en contact avec des rouleaux 118 qui sont montés fous sur des chevilles 119 se projetant vers l'intérieur du mandrin 105. L'élément tubulaire 82 est empêché de tourner relativement au mandrin 105 par des chevilles de guidage 120 dont l'axe est parallèle à l'axe X - X de la presse. Les chevilles 120 s'étendent dans une bride 121 fixée à l'élément tubulaire 82.
Un ressort 122 est monté entre une paroi extrême du mandrin 105 et la joue 113 et pousse la pièce annulaire 111, et par conséquent la tige de commande 102 et l'élément tubulaire 82, en direction de la presse. Le moyeu 112 de la pièce annulaire 111 est supporté par deux manchons d'espacement 123 et 124 pré sentant à leur extrémité des épaulements qui s'enga gent, dans la position représentée à la fig. 3, avec la bride 121 et avec l'extrémité d'un bossage 125 du mandrin 105 disposée à l'intérieur de ce mandrin.
On voit que l'élément tubulaire 82 et la tige de commande 102, aussi bien que toutes les parties qui leur sont connectées, y compris les plateaux de ser- rage 91 et 92, peuvent être déplacés axialement rela tivement au mandrin<B>105</B> d'une courte distance, déterminée par la distance entre la bride 121. et un manchon 126 vissé dans la paroi du mandrin 105 proche de la tête de serrage. La grandeur du mou vement axial entre les parties susdites peut être ainsi modifiée en vissant ou dévissant le manchon 126 sur le mandrin 105, le manchon présentant à cet effet une extrémité munie d'une tête à molette.
Dans cette forme d'exécution, seul le plateau de serrage 92 est rotatif, tandis que les plateaux de serrage 91 et 91a sont empêchés de tourner par fixa tion sur l'élément tubulaire 82, lequel est lui-même empêché de tourner par les chevilles de guidage 120. La rotation du plateau de serrage 92 est effectuée pendant le déplacement axial de la tige de commande 102 et de la pièce annulaire 111 par rapport au mandrin 105, alors que les surfaces de came 116 sont déplacées devant les rouleaux 118, la pente des surfaces de came produisant la rotation relative déterminée entre les plateaux 91, 91a et 92 pendant le mouvement axial de la tige de commande 102.
Le fonctionnement du dispositif est pratiquement le même que celui décrit pour la première forme d'exécution.
La tête de serrage et la tête de commande sont représentées à la fig. 3 dans leur position la plus avancée, la surface en dôme du bouchon 86 étant en contact avec la paroi extrême 30. Le mandrin 105 est représenté poussé vers la droite, son mou vement étant arrêté par l'épaulement du manchon d'espacement 123. Les rouleaux 118 sont alors dans la position la plus à droite (fig. 3) sur les surfaces de came 116. Dans cette position, les ouvertures 93 et 94 des plateaux de serrage 91 et 92, respective ment, sont alignées les unes par rapport aux autres et avec les passages 29 dans l'anneau de soutien de la matrice 28.
Les fils extrudés peuvent ainsi passer librement à travers ces ouvertures. Dès que l'opé rateur a reçu un signal indiquant que tous les fils extrudés ont passé à travers toute la longueur des ouvertures 93 et 94, signal pouvant être produit par des lames comme celles représentées à la fig. 1, le dispositif de traction est retiré de la presse à extruder. Au début de ce mouvement, le bouchon 86 est déplacé à distance de la paroi extrême 30, et la tige de commande 102 et l'élément tubulaire 82, de même que les parties qui leur sont connectées, peu vent être déplacés par le ressort 122 vers la droite en regardant la fig. 3.
Les surfaces de came 116 se déplacent devant les rouleaux 118 et font ainsi tour ner la tige de commande 102 avec le plateau 92, décalant ainsi les ouvertures 93 et 94 les uns par rapport aux autres et produisant une ondulation des fils extrudés. Ces derniers sont ainsi fortement serrés par la tête de serrage 20. A la fin de la course du dispositif de traction, le mandrin 105 est déplacé relativement à l'élément tubulaire 82 et à la tige de commande 102, dans le sens opposé au précédent, soit manuellement, soit par butée contre un arrêt non représenté disposé dans la trajectoire du man drin.
Le plateau de serrage 92 tourne alors relati vement aux plateaux 91 et 91a d'un angle suffisant pour amener les ouvertures 93 et 94 en alignement et permettre ainsi le retrait des fils de la tête de serrage.
Dans cette forme d'exécution, la tête de com mande 80 n'entre pas dans le tunnel 25, et ainsi aucune restriction de dimension n'est imposée à la tête de commande par la largeur minimum du tunnel. Cette largeur détermine seulement le diamètre maximum des plateaux 91 et 92.
Il est évident que le nombre de plateaux de serrage peut être modifié, soit dans l'une soit dans l'autre des deux formes d'exécution décrites.