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PERFECTIONNEMENT AUX PERSSESMECAIQUES OU MACHINES ANALOGUES
La présente invention concerne des méthodes et des moyens perfectionnés pour actionner des presses mécaniques, par exemple les presses à matrices, les presses à emballer ou les machines pour les essais de matériaux ayant des caractéristiques d'en- traînement analogues, à savoir qu'il faut leur appliquer d'a- bord un couple initial relativement faible 'pendant la période où l'outil approche la pièce à travailler, et ensuite un couple de plus en plus elevé, de valeur maxima
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déterminée pendant l'opération de formage elle-même.
Dans un dispositif connu de ce genre, une presse est actionnée par un bélier hydraulique alimenté en liquide moteur par une pompe à déplacement par exemple du type à plongeur entraînée par un moteur convenable. Avec un tel arrangement, on a trouvé qu'il fallait que la'pompe soit entraînée à vitesse relativement basse lorsque la pression approche de la valeur maxima dans le but de réduire le martelage destructeur des soupapes de la pompe sur leurs sièges sous l'effet de la haute pression, Il est nécessaire par conséquent d'entraîner la pompe de haute pression à vitesse réduite et de prévoir des mécanismes complémentaires) tels qu'une distribution de fluide à basse pression ou un bélier auxiliaire de faible alésage,
si l'on veut obtenir un mouvement initial relativement rapide de l'outil dans la portion de sa course où la force motrice est faible,
Un objet de la présente invention est la prévision de méthodes'et de moyens perfectionnés pour actionner des presses mécaniques ou analoguesqui soient relativement simples et qui permettent néanmoins de commander et d'effectuer d'une manière satisfaisante le déplacement voulu de l'outil.
Dans la commande des presses mécaniques ou analogues suivant la présente invention, la puissance est transmise du moteur d'entraînement à l'arbre d'entraînement de l'outil par l'intermédiaire d'un embrayage hydraulique du type cinétique, le glissement dans cet embrayage hydraulique servant automa- tiquement à réduire la vitesse de l'outil à mesure que la résistance offerte au mouvement de l'arbre d'entraînement augmente, et d'arrêter l'outil quand la résistance atteint
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une valeur déterminée, tout en laissant tourner le moteur d'entrainement.
Dans une des formes de presse mécanique ou analogue suivant la présente invention, les moyens transmettant la puissance d'un moteur d'entraînement à l'outil de la presse comprenment un moteur hydraulique dont les déplacements actionnent l'outil, une pompe à déplacement hydraulique alimentant le moteur hydraulique et un embrayage hydraulique du type cinétique par l'intermédiaire duquel la pompe est entraînée et qui sert à faire varier la vitesse de la pompe automatiquement et en sens contraire aux variations de résistance éprouvées par l'outil.
Un embrayage hydraulique disposé pour entraîner une presse ou analogue par la présente méthode perfectionnée comprend. de préférence des moyens pour faire varier la caractéristique de glissement de celui-ci,, Il peut être muni d'une échelle graduée, de manière à indiquer la pression maxima que la presse peut exercer et d'un indicateur en relation avec l'échelle graduée et disposé de manière à donner une indication variable suivant la. variation apportée à la caractéristique de glissement de l'embrayage.
L'invention va être décrite à titre d'exemple avec référence aux dessins schématiques joints dans lesquels; La. figure 1 est une élévation de coté d'une presse de moulage.
La figure 2 est une élévation-coupe de coté d'une partie représentée dans la figure 1.
La figure est une élévation en bout de la partie représentée dans la figure 2.
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La figure 4 est un schéma de la valve, montrée dans la figure 1, dans une autre position,
La figure 5 est une élévation de vôté,en coupe partielle,d'un autre l'arrangement, la coupe étant faite suivant la ligne 5-5 de la figure 6
La figuré 6 est une élévation avec coupe partielle de l'arrangement représenté dans la figure 5.
Les figures 7 et 8 sont des élévations de é8té en coupe partielle d'autres formes de réalisation de presses!
La figure 9 est un graphique de courbes carac- téristiques typiques pression-glissement du type de machine représenté dans la figure 2.
Dans les figures'1 à 4, une pression hydraulique ayant un plateau mobile 1 est actionnée par les déplacements d'un moteur hydraulique en forme de bélier 2, alimenté en fluide par la pompe à déplacement radial 3 de type connu, portant un arbre d'entrainement 3' qui constitue l'arbre d'entrainement de la presse. La pompe 3 est actionnée par un moteur électrique 4 qui peut être dû type à courant alternatif à cage d'écureuil, l'entraînement de la pompe se faisant par l'intermédiaire d'un embrayage hydraulique 5 du type cinétique. Dans l'exemple actuel., cet embrayage est muni de moyens qui lui donnent une caractéristique de glissement spécialement adaptée aux conditions de fonctionne, ment, moyens que l'inventeur a déjà fait connaître antérieure- ment.
L'embrayage 5 (figures 2 et 3) est muni d'un membre d'entraînement 6 à'vannes couplé à"l'arbre du moteur 4, et d'un membre entrainé 7 à vannes couplé par un arbre 7 à la pompe 3, une chambre-réservoir 8 reliée au membre entraîné 7
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se trouvant en communication avec le circuit de travail par l'intermédiaire de conduite 9 conduisant à un espace annulaire en partie renfermé par'des membres de guidage 10 et 11 formés respectivement sur le membre d'entraînement et sur le membre entraîné. Une vis de remplissage 12 est vissée dans un couvercle bombé 13 vissé sur le membre d'entrainement 6 et entourant le membre entrainé 7 et le réservoir 8. Un index fixe 14 se déplace sur une échelle 15 sur la
périphérie du carter 13; qui peut être graduée en tonnes*
Le liquide actionnant la presse 1 est contenu dans un réservoir 16 (figure 1) disposé pour alimenter la conduite d'entrée 17 de la pompe. La conduite de sortie 18 de la pompe est munie de deux branches, dont l'une retourne par l'intermédiaire d'un by-pass 20, au réservoir 16, et dont l'autre conduit à une valve à plusieurs ouvertures 19.
Cette valve relie à une conduite de retour 21 conduisant au'-' réservoir 16, une conduite 22 conduisant au bélier 2 de la presse; elle est en outre reliée à une conduite 23 reliée à deux béliers de retour 24.
Les courbes caractéristiques de la relation entre la pression à la sortie de la pompe 3 et le glissement dans l'embrayage hydraulique pour une vitesse constante du membre d'entrainement sont représentées dans la figure 9. Dans cette figure, les ordonnées représentent les pressions'de la pompe en unités arbitraires, et les abscisses le glissement en pour cent , La courbe c est celle de l' embrayage contenant une quantité relativement élevée de liquide, tandis que la courbe c2 fait voir l'effet produit en réduisant d'une certaine quantité le volume du liquide.
La nature de ces courbes est
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telle qu'aux faibles charges le glissement augmente presque proportionnellement avec l'augmentation du couple jusqu'à un certain point a; aux charges pennée, une augmentation donnée du couple a pour effet une augmentation- relative plus grande du glissement; sous de grandes charge l'effet de l'augmentation du couple est une très rapide augmentation du glissement jusqu'au moment où le membre entraîne calee La courbe c3 montre l'allure de la courbe quand l'embrayage ne contient qu'une faible quantité de liquide.
Le présent dispositif fonctionne comme suit!
Le moteur d'entraînement 4 (figure 1) tourne sans cesse et, tant que le by-pass 20 est ouvert, la pompe retourne simplement le liquide dans le réservoir 16.Pour soulever le plateau 1, la valve 19 est mise dans la position représentée clans la figure 1 et lê-by-pass est fermé. Du liquide sous pression est ainsi admis dans les béliers de renvoi 24 qui font monter le plateaule liquide au-dessus du bélier2 étant retourné au réservoir. Quand le plateau a été suffisamment soulevé,on ouvre le by-pass 20 et on ferme la valve 19. La course de travail est obtenue en mettant la valve 19 dans 'la'position représentée dans la figure 4 et en fermant le by-pass 20.
Comme le début de la course de travail ne demande qu'une force relativement réduites l'embrayage 5 travaille dans la région de sa caractéristique située au-dessous du point a dans la figure 9. ,- La vitesse de la pompe est par suite élevée et le mouvement du plateau, rapide, A mesure que la résistance opposée au mouvement du plateau augmente, le glissement dans l'embrayage augmente, de sorte que la pompe ralentit automatiquement quand elle
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doit fournir une pression élevée, La pompe .s'arrête même automatiquement à l'instant où le couple maximum que peut transmettre l'embrayage atteint la valeur nécessaire pour produire une force maxima déterminée sur le plateau,
Quand la pression a été appliquée pour un temps suffisant'sur l'objet) on peut ouvrir rapidement le by-pass 20. L'énergie accumulée dans le système est seulement celle qui est due à la compression du liquide et à la déformation élastique des tuyauteries et des carters . La pression hydraulique tombe ainsi presque instantanément en réduisant au minimum le risque de détériorer le by-pass 20, le laminage du liquide sur le siège du by-pass étant inappréciable.
La valve 19 n'a pas à être actionnée quand elle se trouve sous pression,
Dans l'exemple décrit ci-dessus, la force maxima que peut développer la presse peut être variée en variant la quantité de liquide contenue dans l'embrayage, .Quand on désire actionner la presse à sa capacité maxima; on tourne l'embrayage de manière à l'amener dans la position de la figure 3, et on le remplit jusqu'au niveau de la vis de remplissage 12 que l'on -revisse immédiatement après.
L'aiguille 14 indique alors sur la graduation 15 lo force maxima que peut développer la presse. Si l'on veut réduire cette valeur, on tourne l'embrayage de-manière que l'aiguille 14 vienne en face d'une division sur l'échelle 15 correspondant à l'effort maximum réduit que l'on désire obtenir dans la Presses et on enlève la vis 12, Le liquide s'écoule jusqu'au moment où son niveau atteint celui du trou de la vis.
Après remise en placé de la vis, l'appareil est prêt à être utilisé dans les nouvelles conditions d'emploi.
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ces réglages sont de préférence faits quand l'appareil est froid, de, manière à éviter les erreurs dues à la dilatation du liquide
Dans la disposition modifiée des figures 5 et 6, on attache au membre d'entraînement 6a un' couvercel bombé 13a renfermant le membre entraîné 7a et un couvercle extérieur 25, ces deux couvercles étant fixes au moyen de chapeaux sur un distributeur fixe 26 entourant l'arbre .entraîné 27.
De petites ouvertures 38 dans* le couvercle 13a permettent au liquide de passer dans une chambre 28 comprise entre les couvercles 13a et 25 et munie d'un tube d'épuisement fixe 29 dont l'extrémité inférieure s'ouvre tangentiellement'dans une direction opposée au sens du mouvement des parties contiguës des couvercles 13a et 25.
tandis que son extrémité supérieure communique par un passage 30 dans la distributeur 26 a.vec un orifice 31, L'orifice 3!'communique aussi avec le circuit hydraulique de l'embrayage par une tubulure d'arrivée 32 dans le distributeur 26 et par un passage 33 dans le moyeu du membre entraîné 7a L'orifice 31 commun! que, par une conduite 34 et par une pompe à engrenages réversible 35 actionnée à la main, avec des clapets 36 immergés dans le liquide contenu, dans un réservoir 8a,les clapets servant à maintenir la pompe 35 amorcée.
Un flotteur 37 est relié à une aiguille 14a qui se déplace devant une échelle fixe 15a pouvant être graduée en tonnes,
Cet embrayage, qui présente certaines analogies avec l'un des exemples de réalisation décrits dans un brevet antérieur du même auteur fonctionne comme suit
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pendant que le membre d'entraînement tourne, du liquide est constamment déchargé du circuit de travail à travers les orifices 38 dans la chambre 28 d'où il est retiré par le tube 29. Le liquide qui est ainsi'enlevé s'écoule .. travers les conduites 30, 32 et 33 et retourne dans le circuit de travail, produisant'ainsi une'circulation continue.
Si l'on désire réduire la force maxi.ma de la presse, on actionne la pompe 35 de manière à soutirer du liquide venant du tube d'épuisement à travers l'orifice 31 et à l'envoyer dans le réservoir 8a jusqu'au moment où l'i aiguille 14a vient indiquer la valeur voulue sur l'échelle 15a. pour augmenter la force maxima de la presse, on agit sur'la pompe 35 en sens contraire de manière à aspirer du liquide du réservoir 8a età l'envoyer à travers les conduites 32 et 33 dans le circuit de travail de l'embrayage.
Dans la figure 7, on a représenté une forme simple de presse à commande mécanique par engranages. Un moteur électrique réversible 4. muni d'un contrôleur-40 est relié à une vis sans fin 43 par l'intermédiaire d'un système d'engre- nages démultiplicateurs 41,42 (le pignon 41 constituant le membre d'entrainement de'l'outil), et d'un embrayage hydrau. lique 5 qui est de préférence du type représenté dans la figure' 20 La. vis sans fin 43 entraîne la roue 44 clavetée sur un vilebrequin 45 relié , au moyen d'une bielle 46, à un plateau coulissant? 1b arib b.
Dans cette-presse, la course motrice est obtenue en faisant tourner le moteur à plein régime dans la direction nécessaire pour faire monter le plateau. Le membre entrainé de l'embrayage hydraulique cale automatiquement quand une
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force déterminée est appliquée à la presse. La course de retour a lieu, en renversant la sens de marchè du moteur 4b.
Dans la variante de réalisation de la presse ' à engrenages représentée dans la figure 8, le membre entraîné de l'embrayage hydraulique 5 est relié à une vis sans fin 47 engrenant avec une roue dentée 48 elavetée a un arbre fileté 49 qui se visse dans une partie 50 du plateau 1,0 filetée intérieurement.
Quand on emploie un groupe de presses hydrauliques pour effectuer des travaux analogues, on peut employer un seul appareil générateur de pression comprenant un seul embrayage hydraulique et une seule pompe à haute pression pour actionner les diverses presses à tour de rôle.
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