"Dispositif hydraulique de commande et de réglage de l'alimenta-
tion des presses hydrauliques."
La présente invention est relative à un dispositif hydraulique de commande ou de réglage de l'alimentation d'une presse hydraulique en liquide sous pression. Dans certaines catégories de travaux à la presse,
il est nécessaire de déplacer le piston de la presse rapidement, alors qu'on fait agir sur lui la pleine pression,et lorsque le piston est d'un grand diamètre, cela demande la fourniture d'un grand volume de liquide, et par conséquent l'utilisation d'une pompe de grande capacité. A la fin de la course de travail, il ne faut fournir qu'un complément de liquide pour maintenir la pression dans la canalisation hydraulique, aussi fautil prévoir des moyens pour réduire la quantité de liquide fournie par la pompe. Une solution consiste à évacuer l'excès de liquide fourni par la grande pompe, par une soupape de décharge. Ceci constitue, toutefois,
un procédé peu judicieux, étant donné qu'il a pour effet de faire chauffer l'huile et de donner lieu à un bruit intense.
Un autre procédé qu'on utilise en combinaison avec les pompes
d'une capacité plus faible, consiste à décharger les pistons de la pompe au moyen d'une soupape de décharge fonctionnant automatiquement sous l'influence de la pression qui règne dans la canalisation venant de la pompe. Or, ce procédé ne convient en aucune façon dans le cas de la pompe de grande capacité, étant donné qu'il exige la coupure et la mise en service répétées de la pompe, ce qui donne naissance à des à-coups violents et à un bruit intense.
<EMI ID=1.1>
nouveau et perfectionné à. l'aide duquel on peut complètement décharger et charger une pompe de grande capacité, sans qu'il se produise des chocs ou à-coups ou un bruit excessifs, et à l'aide desquels on règle par une manoeuvre unique de réglage la pression maximum produite par les deux pompes.
La présente invention consiste d'une façon générale en un dispositif hydraulique comprenant une pompe de grande capacité pour la fourniture de la quantité principale de liquide nécessaire au fonctionnement du piston de la presse, une pompe de petite ca,pacité pour maintenir la pression régnant dans la canalisation dans laquelle les pompes débitent à une valeur essentiellement constante, et une valve principale de commande fonctionnant automatiquement, et comportant deux valves partielles dont l'une est agencée de façon à régler le débit de la pompe de grande capacité, de telle sorte que ce débit s'échappe en totalité par l'échappement lorsqu'il règne une pression d'une valeur fixée d'avance dans la conduite dans laquelle les pompes débitent, et dont l'autre est agencée de façon à régler le débit de la pompe de faible capacité,
en ayant pour effet que cette dernière pompe maintient la pression qui agit sur le piston de la presse après que la pompe de grande capacité a été coupée, les deux valves partielles précitées étant soumises à une charge commune et réglable, de telle sorte que la pression maximum produite par les deux pompes soit commandée par une manoeuvre unique de réglage.
Selon la présente invention, on utilise une pompe de faible capacité en combinaison avec une pompe de grande capacité. On utilise cette pompe de faible capacité pour maintenir la pression qui s'exerce sur le piston de la presse après que la pompe de grande capacité a été coupée, et on règle le débit de cette pompe de faible capacité de préférence automatiquement au moyen d'une valve de décharge ayant pour effet de décharger une ou davantage de chambres de la pompe en fonction de la demande, en maintenant sensiblement constante la pression qui règne dans la canalisation dans laquelle les pompes débitent, mais on peut également laisser la pression s'échapper par une soupape de surcharge.
On décharge la pompe de grande capacité en faisant dériver la totalité de son débit vers l'échappement, et on obtient ce résultat sous la commande d'une valve à fonctionnement automatique ayant pour effet d'ouvrir le côté de refoulement de la pompe vers l'échappement, quand la pression qui règne dans la canalisation dépasse une valeur maximum fixée d'avance.
Le fonctionnement de cette valve de commande de l'échappement peut être commandé par une valve combinée de maintien de la pression
et de décharge. Le côté de maintien de la pression de cette valve fonctionne automatiquement sous l'action de la pression qui règne dans la conduite, pour faire passer le liquide qui est à une pression inférieure dans la valve de décharge de la petite pompe pour décharger un ou davan-
<EMI ID=2.1>
maximum, tandis que la partie de cette valve combinée qui sert de valve de décharge a pour effet de faire communiquer la valve de commande de l'échappement de la pompe de grande capacité avec l'échappement pour assurer la même fonction et évacuer vers l'échappement le débit de la dite pompe de grande capacité.
Ainsi que cela a été exposé ci-dessus, il n'est pas nécessaire que la petite pompe soit du type à pression constante, mais elle peut débiter à travers une soupape de surcharge. Cette soupape et la soupape de surcharge de la grande pompe sont montées en tandem et de façon que la seconde fonctionne en premier.
Dans la forme de réalisation de la présente invention qui va être décrite ci-après à l'aide de dessins annexés, le débit de la pompe de grande capacité est commandé par une valve de décharge amplificatrice fonctionnant automatiquement, et le débit de la pompe de faible capacité au moyen d'une valve de décharge fonctionnant automatiquement, le fonctionnement des deux valves étant commandé par une valve principale de commande et de décharge.
Il y a toutefois d'autres moyens de mettre la. présente invention en pratique. C'est ainsi, par exemple, qu'au lieu de la valve de décharge amplificatrice, on peut utiliser un clapet de retenue, l'espace situé en dessous de ce clapet étant relié respectivement au débit de la pompe de grande capacité et à l'une des valves partielles de la valve principale de commande, et l'espace situé au-dessus du clapet de retenue étant relié respectivement à la machine hydraulique et au conduit d'admission de la valve principale de commande.
Dans une autre forme de réalisation utilisant la soupape de retenue précitée, la valve de décharge associée à la pompe de faible capacité est remplacée par une valve de surcharge constituée par l'une des parties de valve de la valve principale de commande.
Dans une autre forme de réalisation utilisant la soupape de re-
<EMI ID=3.1>
pacité est remplacée par une valve de surcharge constituée par l'une des parties de valve de la valve de commande principale.
Dans une forme de réalisation encore différente, le débit de la pompe de faible capacité est commandé par la valve de surcharge précitée, tandis que le débit de la pompe de grande capacité est commandé par une valve de décharge amplificatrice.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs va bien faire ressortir comment l'invention peut être mise en pratique.
<EMI ID=4.1>
de ces formes de réalisation du dispositif perfectionné, les éléments
de l'appareil formant la combinaison étant représentés accouplés de la manière caractéristique de la présente invention.
Le système représenté sur les dessins comprend une pompe A de grande capacité, une pompe B de faible capacité, une valve C de décharge amplificatrice assurant la commande de la décharge de la pompe A, une valve de décharge D associée à la pompe B, et une valve E principale
de commande et de décharge pour la commande de la fourniture du liquide sous pression à la valve de décharge D et de l'échappement du liquide hors de la section amplificatrice de la valve C.
Ainsi qu'on le voit dans les figures des dessins joints, le côté de refoulement de la pompe A de grande capacité est relié à l'orifice d'admission 1 de la valve de décharge amplificatrice C au moyen d'une conduite 2, et le liquide fourni de cette façon passe le long d'un conduit 3, il traverse un clapet de retenue 4, pénètre dans une chambre 5, puis, au moyen de la conduite 6, dans la presse hydraulique qui n'est pas représentée.
Tant que la presse hydraulique est en mesure d'utiliser le liqui-
<EMI ID=5.1>
continue de s'écouler à. travers la valve C suivant l'itinéraire indiqué ci-dessus, mais aussitôt que la presse a achevé sa course de compression, l'augmentation de pression qui en résulte dans le liquide contenu dans le conduit 3 de la valve C, a pour effet de faire.fonctionner cette valve automatiquement et d'ouvrir un second itinéraire pour le liquide provenant de la pompe, ce second itinéraire se terminant par une conduite 7 qui conduit à l'échappement.
Le liquide pompé par la pompe B de faible capacité, pénètre dans un anneau 8 de la valve principale E de commande, d'où il passe à travers un clapet de retenue 9, un conduit de sortie 10 et une conduite de jonction 11 dans la chambre 5 de la valve C, et ainsi dans la presse hydraulique par l'intermédiaire de la conduite 6.
Le liquide-fourni de cette façon par la pompe B, à la valve principale de commande, est utilisé pour assurer le fonctionnement de la dite valve, de telle sorte que cette dernière fournisse un liquide à une pression plus faible pour le fonctionnement de la valve de décharge D par l'intermédiaire de la conduite 12. Le fonctionnement de la valve E est également utilisé pour provoquer le fonctionnement automatique
de la section amplificatrice de la valve C, d'une façon qui sera décrite plus loin. Toutefois, cette section amplificatrice, qui consiste en un piston de grande section, n'est évidemment nécessaire que dans les cas où la pompe A de grande capacité est trop grande pour être desservie par une valve de décharge simple.
La valve de décharge amplificatrice C représentée sur les des-
<EMI ID=6.1>
un piston principal 13 et un piston de valve 14 en une pièce qui s'adapte étroitement et de manière à pouvoir coulisser dans un corps de valve comportant deux alésages concentriques 15 et 16 respectivement qui se correspondent. Pour la facilité de la description, on supposera que cette valve est disposée de façon que son axe soit vertical, avec le piston principal dans le haut et le piston de valve faisant saillie vers le bas dans un alésage plus faible du corps de valve, alésage qui est ouvert à la base et communique avec le fluide sous pression qui. se trouve dans la chambre 3. Le piston de valve est muni d'un alésage central 17. qui monte jusqu'en un point situé juste en dessous du piston où un certain nombre de trous radiaux 18 assurent une communication en-tre l'alésage central et la chambre 19 située en-dessous du piston.
Sur sa circonférence, le piston est muni d'une rainure en hélice 20 qui sert de conduit de section réduite entre la surface supérieure et la surface inférieure du piston principal. L'alésage de la valve dans lequel le piston principal coulisse, avec un jeu réduit dans toute la mesure possible, est fermé à son sommet et est muni d'un orifice de sortie 21 qui s'ouvre et se ferme au moyen d'une valve prévue dans la valve principale E de commande. Un léger ressort 22 est prévu à l'intérieur de l'alésage du piston, pour résister au mouvement ascendant de ce piston. La pa,rtie inférieure du corps de valve est munie d'un certain nombre de trous radiaux 23, qui communiquent d'une part, avec l'alésage du piston de valve, et d'autre part, avec un anneau 24 qui, à son tour, est en communication avec l'orifice d'échappement 7 prévu sur le côté du corps de valve.
Quand le piston est dans la, position basse, les trous radiaux 23 sont recouverts par l'extrémité inférieure du piston de valve, et la valve est fermée. Quand on fait monter le piston principal, ces trous radiaux se dégagent du fait de l'écartement du piston de valve, en mettant ainsi l'orifice de refoulement de la pompe A en communication avec l'échappement. On voit par ce qui a été exposé ci-dessus, que la construction de la valve est telle que le fluide sous pression ait.à tout instant librement accès à la face inférieure tant du piston de valve que du piston principal, et un accès limité à, la face supérieure du piston principal, à travers la rainure en hélice prévue sur la surface extérieure du piston principal. Cette valve fonctionne de la manière suivante:
Quand la pression du fluide atteint une valeur fixée d'avance, l'orifice de sortie 21 s'ouvre sur l'échappement. Le fluide sous pression monte alors à travers le piston de valve jusque dans la chambre 19 en dessous du piston principal, d'où il passe à travers la rainure en hélice réalisée autour de la surface extérieure du piston, puis pénètre dans la chambre située au-dessus du piston, et passe ensuite à l'extérieur en empruntant l'orifice de sortie précité, et en raison de la section réduite de la rainure en hélice, la pression qui règne en-dessous du piston devient nécessairement plus grande que celle qui règne au-dessus du piston, de telle sorte que lorsque le débit augmente à travers l'orifice de sortie 21, la différence de pression de part et d'autre du piston augmente suffisamment pour faire monter le piston en sens contrai-
<EMI ID=7.1>
ton monte, l'extrémité inférieure du piston de valve dégage les trous radiaux 23 de l'alésage du piston de valve, et la valve s'ouvre sur l'échappement. Ensuite, si la pression baisse suffisamment pour que la valve principale de commande ferme le conduit de sortie 21 de façon à empêcher l'échappement du liquide, la pression augmente sur le dessus du piston, de façon à rétablir l'équilibre hydraulique quand le piston descend sous l'action du ressort léger 22, et.l'extrémité inférieure du piston de valve recouvre de nouveau les trous radia.ux 23, et la valve
se ferme par rapport à l'échappement.
L'exemple de réalisation de la valve principale de commande et
de décharge combinée représenté dans les dessins joints, comporte, dans <EMI ID=8.1>
conduit de sortie 10 recevant le liquide de la chambre 8 sous la commande du clapet de retenue 9, un orifice de sortie 25 pour le raccordement avec la valve de décharge D de la pompe B, par le conduit 12, cet orifice de sortie recevant le liquide d'une autre chambre annulaire 26, une valve de surcharge 27 actionnée par un ressort et ouverte du côté du liquide sous pression qui se trouve da.ns la dite chambre annulaire 26, et un orifice d'échappement 28.
A l'intérieur du corps de la, valve, on a prévu un alésage 29 qui est entouré concentriquement par les chambres annulaires 8 et 26, et qui est destiné à recevoir un piston de valve ou piston principal 30 coulissant dans cet alésage avec un jeu aussi réduit que possible. Les chambres annulaires sont en communication avec l'intérieur de l'alésage 29 au moyen de deux jeux de conduits radiaux, l'un de ces jeux, qui est désigné par 31, reliant l'alésage avec la chambre annulaire inférieure 8, et l'autre jeu, qui est désigné par 32, reliant l'alésage avec la chambre annulaire supérieure 26. Un autre jeu de conduits radiaux 33 est prévu pour relier la chambre 26 à l'alésage en un point situé au-dessus du jeu de conduits 32, pour relier cette chambre 26 à l'orifice d'échappement 28 quand le piston de valve est dans sa position inférieure.
Sur la surface extérieure du piston de valve ont été taillées des rainures annulaires 34 et 35 qui font le tour de ce piston. Ces rainures
<EMI ID=9.1>
distance qui sépare les centres de jeux de conduits radiaux 31 et 32, avec lesquels ils peuvent coïncider quand le piston de va.lve est clans la position supérieure ou d'ouverture représentée dans le dessin joint. Les rainures 34 et 35 communiquent avec un conduit longitudinal 36 pré-vu à l'intérieur du piston de valve, au moyen de conduits radiaux 37. Par ce moyen, on réalise pour le liquid.e un passage entre les chambres annulaires 8 et 26, quand le piston de valve est dans la position haute, et les dites chambres sont isolées l'une de l'autre quand le piston de valve est dans sa position basse, et ce piston de valve est toujours équilibré hydrauliquement dans le sens latéral. Aux extrémités opposées du piston de valve sont prévues des chambres 38 et 39 qui sont toujours en communication libre avec l'orifice d'échappement 28.
Le piston de valve est par conséquent toujours en équilibre hydraulique dans le sens longitudinal.
Sur les dessins joints, le piston de valve est représenté dans la position haute et laissant passer le liquide à une pression d'une valeur fixée d'avance de la pompe B à la valve de décharge D. Le mouvement du piston de valve vers la position haute se fait en sens contraire de l'action d'un ressort 40, au moyen d'un liquide sous pression agissant sur la face inférieure exposée à la pleine pression d'un piston 41, dont la tige pénètre dans la chambre 38 et bute contre l'extrémité inférieure du piston de valve.
Le liquide sous pression qui agit contre la face inférieure du piston 41 est prélevé dans la chambre annulaire 8, et à cet effet cette chambre est mise en communication avec les deux extrémités du cylindre dans lequel le. piston se meut, par les conduits 43 et 44- Dans le conduit 43 est disposé un clapet-de retenue 45, qui sert à faire passer
le liquide librement sous la face inférieure du piston principal, mais qui se ferme automatiquement sous l'influence de son ressort, quand la pression baisse, pour fermer le conduit et empêcher le liquide de s'échapper de l'extrémité inférieure du cylindre précité. Le liquide enfermé de cette façon peut s'échapper à un régime relativement lent par la fuite qui existe le long du piston principal, et en direction de l'extrémité supérieure du cylindre, pour rejoindre le liquide qui se trouve dans la chambre 8, et à cet effet on donne au piston 41 un jeu suffisant dans son cylindre pour permettre à cette fuite de se produire au régime voulu.
A l'aide de l'agencement qui vient d'être décrit, le liquide sous pression peut exercer son action sur une surface efficace du piston
41 qui est égale à la section de la tige 42, et lorsque cette pression est-suffisante pour surmonter la résistance du ressort 40, le piston de valve est repoussé vers le haut jusque dans la. position représentée dans la. figure. En permettant ainsi au liquide sous pression d'avoir librement accès à la face inférieure du piston, le piston de valve devient parfaitement sensible à une augmentation subite de la pression du dit liquide, et il est immédiatement actionné par une telle augmentation brusque, et par la limitation du débit d'échappement du liquide qui provient de la face inférieure du piston, le mouvement de retour imprimé
au piston de valve par le ressort s'amortit pour éviter les oscillations.
On voit par le dessin joint que les charges appliquées par le ressort, à la, fois sur le piston de valve et sur la valve de surcharge
27, peuvent être réglées d'une façon indépendante, de manière à faire varier par ce moyen d'une façon indépendante, la pression du liquide
qui passe dans le cylindre de la valve D de décharge, et de celui qui passe dans le cylindre de la presse.
Pour que la. valve E puisse également fonctionner en valve de décharge pour la commande de l'échappement du liquide sous pression de la face inférieure du piston 13 dans la section amplificatrice de la valve
<EMI ID=10.1>
nière à coopérer avec un piston 46. Ce dernier piston est adapté dans un manchon 47 de façon étanche au fluide, et à son extrémité inférieure il est de section réduite de façon que, dans la position d'ouverture représentée sur le dessin, la dite section réduite réalise un passage vers l'échappement pour le liquide sous pression provenant de la chambre située du côté extérieur du piston 13 dans la valve C, par l'intermédiaire d'une conduite 48, de l'anneau 49 et des trous radiaux 50. Le liquide qui s'échappe pénètre d'abord dans la chambre 39 et passe ensuite dans le conduit d'échappement 28 par l'intermédiaire des conduits 51 et 52.
La valve de décharge D comprend un piston 53 fonctionnant automatiquement, qui se déplace longitudinalement et par rapport à, un orifice de décharge 54 prévu dans la paroi de chaque alésage 55 de la pompe, ces orifices de sortie 54 étant prévus en plus des orifices de décharge 56 habituels de la pompe commandée par valve, le mouvement <EMI ID=11.1>
ressort 57 fournissant une charge d'une valeur fixée d'avance. Pour déplacer le piston 53 de cette façon, on admet le liquide sous pression
au moyen de la valve E dans une chambre 58 où il exerce son action contre un piston 59 et un piston 60, le piston 59 ayant une section sensiblement plus grande que le piston 60 sur lequel il est monté de manière
à pouvoir effectuer un mouvement relatif indépendant. Avec cet agencement, la première partie de la course du piston intérieur s'effectue
par l'action du liquide sous pression qui s'exerce sur les sections combinées des pistons 59 et 60, et on utilise ce mouvement, dans l'exemple représenté) pour décharger deux des chambres de la pompe. Le déchargement de la dernière ou troisième chambre de la pompe de la, série s'effectue au moyen du seul piston intérieur 60, et cela demande une augmentation appréciable de la pression du liquide avant que ce mouvement puisse se produire, en raison de la section beaucoup plus faible offer-
te au liquide sous pression par le piston intérieur, que celle que présente la section combinée du piston extérieur et du piston intérieur
dont on disposait pour communiquer la première partie du mouvement de
la course de décharge. Cela permet de mettre en service et hors service rapidement, le dernier alésage de la pompe ou la dernière pompe, quand on commande des pompes séparées, pour fournir le liquide complémentaire
à la presse hydraulique en vue de compenser les fuites normales qui se produisent quand la pompe A est hors service, les autres chambres de
pompe ou pompes restant déchargées.
On voit par ce qui précède, qu'avec l'agencement qui vient d'être décrit, les deux pompes sont commandées ou déchargées par deux valves fonctionnant en tandem et soumises à une seule ma.noeuvre de réglage,
ce qui fait qu'il n'est pas nécessaire de régler les valves séparément.
Si on le désire, on peut combiner les deux valves dans un corps de valve unique.