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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES OUTILS A COMMANDE HYDRAULIQUE
La présente invention se rapporte à des machines-outils telles que, par exemple les machines à meuler ou à rectifier, et en particulier aux machi- nes de ce genre équipées d'un élément va-et-vient à commande hydrauliquedont le mouvement peut être renversé à la fin de chaque déplacement longitudinal par un dispositif d'inversion à soupape hydraulique.
L'invention est applicable, entre autres, aux machines-outils dans lesquelles la table ou chariot et l'outil, la meule par exemple, se déplacent tous deux, ou l'un des deux seulement par rapport à l'autre.
Dans une machine-outil de ce genre, un dispositif cylindre-piston est relié à l'élément va-et-vient., et une pression de fluide dans le cylin- dre, commandée par le dispositif à valve d'inversion., imprime le mouvement de va-et-vient à cet élément.
Les différentes valves qui commandent la circulation du fluide dans le circuit hydraulique d'une telle machine sont logées dans un boisseau dont une partie est alésée de manière à y former un cylindre ou une chambre de cy- lindre à l'intérieur de laquelle est monté une valve, du type piston-valve ou tiroir rotatif, qui comprend des parties reliées l'une à l'autre pour ouvrir et fermer des lumières afin de commander l'écoulement du fluide dans les deux extrémités opposées du cylindre moteur. Le boisseau comprend également des. lumières d'admission et d'échappement,disposées de manière à être ouvertes et fermées par les parties de valve reliées l'une à l'autre; tout ce qui pré- cède est connu des techniciens de la partie.
La présente invention a pour but d'améliorer le dispositif hydrauli- que d'inversion d'une machine-outil à commande hydraulique du type mentionnée de .manière à obtenir un renversement précis et sans choc du mouvement de l'été- ment va-et-vient, et à rendre cet.élément susceptible d'exécuter des passes courtes, ou courses de faible amplitude.
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Suivant la caractéristique essentielle de l'invention, chacune des lumières d'admission et d'échappement comprend une partie large qui s'amincit vers une autre partie relativement étroite.
Les extrémités des lumières doivent évidemment être placées avec précision par rapport aux faces ou bords appropriés des parties de valve re- liées l'une à l'autre, le but étant de découvrir progressivement lors de l'ou= verture de la lumière des parties de largeur graduellement croissantes, et in- versement lors de la fermeture.
Les extrémités des parties relativement étroites des lumières sont de préférence à côtés parallèles de manière que,quand la soupape de renverse- ment de marche est déplacée pour ouvrir les lumières appropriées, il s'écou- le un certain temps avant que les parties de largeur graduellement croissantes de ces lumières commencent à être découvertes. Cet intervalle de temps est évi- demment déterminé par la longueur des extrémités'a côtés parallèles des lumiè- res.
La forme de base de chacune des lumières d'admission ou d'échappement est un triangle dont un sommet est allongé, ou un triangle prolongé par une
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De préférence, les trois côtés d'une telle lumière sont de longueur égale ou sensiblement-égale? les côtés opposés étant incurvés vers l'intérieur pour obtenir un renversement de marche exempt de chocso
Un exemple du dispositif hydraulique d'inversion perfectionné sui- vant l'invention, introduit dans le système hydraulique d'une machine du type mentionné, est décrit ci-dessous avec référence aux dessins schématiques anne- xés dans lesquels
Figo 1 est une vue en coupe de l'ensemble du circuit hydraulique et d'une partie de la table va-et-vient de la machine;
Figo 2 est une vue de détail, en coupe, montrant une autre forme d'étranglement pouvant être intercalé dans le circuit.
Fige 3 est une vue en développement des lumières d'admission et d'échappement relativement à la soupape d'inversion et
Figs. 4 et 5 sont des vues agrandies de détails de la lumière mé- diane et d'une des lumières d'extrémité du cylindre.
Les mêmes pièces sont désignées par les mêmes références sur tou- tes les figures.
La fige 1 montre que le circuit hydraulique comporte une seule val- ve d'inversion 1, du type à pistons, qui comprend trois pistons solidaires 2, 3 et 4 montés dans un cylindre 5 ménagé dans un boisseau 6, 7 et 8 désignent les lumières de passages qui conduisent, par des tuyaux 9 et 10, aux deux ex- trémités opposées d'un cylindre fixe 11 renfermant un piston à double effet 12 relié par des tiges 13 à la table va-et-vient 14 de la machinée La table 14 est munie de butées espacées 15 et 16 pouvant agir sur un levier à deux bras 17 qui actionne la valve d'inversion lo Le bras 18 du levier 17 agit entre deux bagues 19 et 20 espacées sur la tige de la valve, -ces bagues étant axialement réglables de manière à pouvoir faire varier la distance qui les sépare - 21 désigne un bonhomme à ressort,
à tête en v, destiné à-agir comme un déclic pour pousser le levier 17 dans un sens ou dans l'autre lorsqu'il est heurté par la butée 15 ou 16. Les extrémités de la valve 1 sont munies de dash-pots à fluide (non représentés) remplis de fluide sous pression ve- nant d'un tuyau 22 par des passages 23 et 24.
L'étrangleur rotatif réglable 25 permet de faire varier la pression d'amortis- sement.. L'étrangleur 25 peut être logé dans le boisseau 6, ou, comme le montre la figure, dans un logement séparé 26o Si les soupapes d'étranglement nécessai- res sont déjà installées ou si leur action est connue, on peut remplacer l'étran- gleur réglable 25 par un étranglement fixe constitué par un ou des passages de dimensions déterminées, suffisant à produire la résistance requise. Une forme d'étranglement fixe est représentée de manière purement schématique en 27 sur la fige 2. Dans le boisseau 6 sont percées trois lumières 28, 29 et 30.
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Ce sont les lumières d'admission et d'échappement qui sont ouvertes et fer- mées par la valve d'inversion lo Dans la disposition représentée, 28 et 29 sont les lumières d'admission, tandis que la double lumière médiane 30 sert de lumière d'échappemento Cette disposition peut cependant être inversée, 28 et 29 devenant les lumières d'échappement, et 30 la lumière d'admission.
L'huile d'un réservoir 31 est pompée dans le circuit au moyen d'une pompe 32 par un tuyau 33 qui se divise en deux branches 34 et 35 communiquant respectivement avec les lumières d'admission 28 et 29 (fig 1). L'huile re- tourne au réservoir par un tuyau 36 dont l'extrémité intérieure est en com- munication avec la lumière d'échappement 30. Un étrangleur 37 servant à ré- gler la vitesse est intercalé dans le tuyau 36 à tout endroit convenable en- tre la lumière d'échappement 30 et le réservoir 31. Une soupape de sureté 38, soumise à l'action d'un ressort communique avec le tuyau 33 et peut s'ou vrir pour ramener l'huile en by-pass dans le réservoir 31 au cas où la pres- sion d'alimentation devient excessive.
Sur la fig. 1, l'huile à la pression d'alimentation est indiquée par des croix; l'huile à la pression de sortie, dépendant du réglage de l'étrangleur 37, par des traits; l'huile à la pres- sion atmosphérique par des cercles, et l'huile dont la pression varie entre la pression d'alimentation-et la pression de sortie, suivant-le sens du dé- placement de la table 14, par des traits et des points.
L'ensemble du circuit hydraulique décrit jusqu'ici est connu, et n'est pas revendiqué en lui-même. Suivant la caractéristique essentielle de l'invention, les lumières 28, 29 et 30 comprennent de larges surfaces 39, 40 et 41, devenant'plus étroites vers les extrémités 42, 43 et 44, à côtés paral- lèleso Les figures 4 et 5 montrent la forme exacte de ces lumières. Ainsi, la lumière d'admission de gauche 28, représentée à titre d'exemple sur la fige 5, à la forme générale d'un triangle avec un sommet prolongé ou "queue" 45, dont l'extrémité à côtés parallèles 42 a la longueur marquée a.
Le bord ex- terne de la lumière 28, correspondant à la base du triangle, est droit, tan- dis que les deux autres côtés opposés sont incurvés assez fortement vers l'intérieur..La lumière d'admission de droite 29 a la même forme et les mêmes dimensions que la lumière 28, mais est disposée symétriquement par rapport à celle-ci. La double lumière d'échappement 30 représentée par la figo 4, com- prend deux moitiés, de part et d'autre de la ligne médiane b-c, identiques quant à la forme et aux dimensions, mais tournées l'une vers la droite et l'autre vers la gauche. Dans ce cas également, chaque moitié de la lumière d'échappement (en fait une lumière d'échappement par elle-même) est de forme principalement triangulaire, avec un sommet prolongé ou "queue" 46 dont l'ex- trémité à côtés parallèles 44 est de longueur d.
Les côtés opposés des deux moitiés sont également incurvés vers l'intérieur. On remarquera que la lon- gueur e de la double lumière d'échappement est le double de la longueur! de chacune des deux lumières d'admission 28 et 29.
Les trois lumières 28, 29 et 30 sont espacées avec précision l'une de l'autre, de manière que, la valve 1 étant dans la position neutre de la fig. 1, les extrémités retrécies 42, 43 et 44 coïncident au moins sensible- ment avec les faces ou les bords 2a, 4a et a des pistons solidaires l'un de l'autre.
Quand la valve d'inversion 1 (dans la position de la fig. 1) se déplace vers la gauche, la lumière d'admission 28, et la partie droite de la double lumière d'échappement 30 s'ouvrent simultanément., la lumière d'admis- sion 29 restant fermée. Par conséquent, l'huile dans la chambre gauche du cylindre 11 et dans le tuyau 10 reflue vers le réservoir 31 par la moitié ouverte de la lumière d'échappement, par le tuyau 36 et l'étrangleur 37 ser- vant à régler la vitesse, tandis que l'huile sous pression est forcée par le tuyau 9 dans la chambre droite du cylindre 11;
la table 14 se déplace donc vers la gauche, Quand, d'autre part, la soupape 1 se déplace vers la droite par rapport à la position neutre de la fig 1, la lumière d'admission 29 et la partie droite de la double lumière d'échappement s -ouvrent, la lumière d'ad- mission 28 restant fermée.Par conséquente l'huile dan la chambre droite du cylindre 11 et dans le tuyau 9 reflue vers le réservoir par la partie gauche ouverte de la lumière d'échappement, le tuyau 36 et l'étrangleur 37, et l'huile
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sous pression est forcée par le tuyau'10 dans-la chambré gauche du cylindre 11, ce qui'renvoie la-table vers la droite.
Et, comme il a été expliqué plus haut, chaque fois qu'une lumière s'ouvre, il s'écoule un certain temps avant que la partie'élargie de la lumière commence à être découverte, cet espace de temps'étant déterminé par la longueur de l'extrémité à côtés parallèles de la lumière.
Avec les lumières d'admission et d'échappement-ainsi formées et agencées, on peut maintenir un renversement de marche précis à une vitesse déterminée à moins de 1 0,0005 pouce (0,01mm) d'urie position donnée. Il est aussi possible de maintenir un renversement de marche précis, même pendant des changements de vitesse à ¯ 0,002 pouce (0,05mm) d'un point donné, sans choc de renversement.
Cet agencement permet également d'animer une table d'un mouvement de va-et-vient complet et continu pour une course aussi faible que 0,020 pouce (0,5 mm) ou moins.
REVENDICATIONS.
1.- Machine-outil hydraulique du type à élément va-et-vient à com- mande hydraulique-dont la marche peut être renversée à la fin de chaque cour- se longitudinale'par un dispositif hydraulique d'inversion qui comprend un bois- seau de valve percé de lumières d'admission et d'échappement pour la commande du fluide entraînant l'élément va-et-vient, et une valve d'inversion mobile dans le boisseau, composée de parties solidaires l'une de l'autre pour ouvrir et fer- mer lesdites lumières, caractérisée en ce que chacune des lumières d'admission et d'échappement du boisseau de valve comprend une partie large qui s'amincit pour former une partie relativement étroite, de manière que lors de l'ouvertu- re d'une lumière, des parties de largeur graduellement croissantes soient pro- gressivement découvertes, et vice-versa,
ce qui permet d'obtenir un renverse- ment de marche de l'élément va-et-vient de la machine, sans choc sensible.
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IMPROVEMENTS TO MACHINE TOOLS WITH HYDRAULIC CONTROL
The present invention relates to machine tools such as, for example grinding or grinding machines, and in particular to machines of this type equipped with a reciprocating element with hydraulic control, the movement of which can be controlled. overturned at the end of each longitudinal displacement by a hydraulic valve reversing device.
The invention is applicable, inter alia, to machine tools in which the table or carriage and the tool, for example the grinding wheel, move both, or only one of the two with respect to the other.
In such a machine tool, a cylinder-piston device is connected to the reciprocating member., And a fluid pressure in the cylinder, controlled by the reversing valve device., Prints. the back and forth movement to this element.
The various valves which control the circulation of the fluid in the hydraulic circuit of such a machine are housed in a plug part of which is bored so as to form therein a cylinder or a cylinder chamber inside which is mounted. a valve, of the piston-valve or rotary spool type, which includes parts connected to each other to open and close ports to control the flow of fluid in the two opposite ends of the engine cylinder. The bushel also includes. intake and exhaust ports, arranged to be opened and closed by the valve parts connected to each other; all the above is known to the technicians of the game.
The object of the present invention is to improve the hydraulic reversing device of a hydraulically driven machine tool of the type mentioned so as to obtain a precise and shock-free reversal of the movement of the summer movement. back and forth, and to make this element capable of performing short passes, or low amplitude strokes.
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According to the essential characteristic of the invention, each of the intake and exhaust ports comprises a wide part which tapers towards another relatively narrow part.
The ends of the lumens must of course be placed with precision in relation to the appropriate faces or edges of the valve parts connected to each other, the aim being to gradually uncover when opening the lumen of the parts. gradually increasing in width, and vice versa when closing.
The ends of the relatively narrow portions of the lumens are preferably parallel-sided so that when the reversing valve is moved to open the appropriate lumens, some time elapses before the wide portions gradually increasing of these lights begin to be discovered. This time interval is obviously determined by the length of the parallel-sided ends of the lights.
The basic shape of each of the intake or exhaust ports is a triangle with an elongated vertex, or a triangle extended by a
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Preferably, all three sides of such lumen are of equal or substantially equal length? the opposite sides being curved inward to achieve a shock-free reversal.
An example of the improved hydraulic reversing device according to the invention, introduced into the hydraulic system of a machine of the type mentioned, is described below with reference to the attached schematic drawings in which
Figo 1 is a sectional view of the entire hydraulic circuit and part of the reciprocating table of the machine;
Figo 2 is a detail view, in section, showing another form of constriction which can be inserted in the circuit.
Fig 3 is a developing view of the intake and exhaust ports relative to the reversing valve and
Figs. 4 and 5 are enlarged detail views of the middle lumen and one of the cylinder end lumens.
The same parts are designated by the same references in all the figures.
Fig. 1 shows that the hydraulic circuit comprises a single reversing valve 1, of the piston type, which comprises three integral pistons 2, 3 and 4 mounted in a cylinder 5 formed in a plug 6, 7 and 8 denote the passageways which lead, through pipes 9 and 10, to the two opposite ends of a fixed cylinder 11 containing a double-acting piston 12 connected by rods 13 to the reciprocating table 14 of the machine La table 14 is provided with spaced stops 15 and 16 which can act on a lever with two arms 17 which actuates the reversing valve lo The arm 18 of the lever 17 acts between two rings 19 and 20 spaced on the valve stem, -these rings being axially adjustable so as to be able to vary the distance which separates them - 21 indicates a spring man,
v-head, intended to act as a click to push the lever 17 in one direction or the other when it is struck by the stop 15 or 16. The ends of the valve 1 are provided with dash-pots. fluid (not shown) filled with pressurized fluid coming from a pipe 22 through passages 23 and 24.
The adjustable rotary choke 25 allows the damping pressure to be varied. The choke 25 can be housed in the plug 6, or, as shown in the figure, in a separate housing 26o If the choke valves necessary are already installed or if their action is known, the adjustable restrictor 25 can be replaced by a fixed constriction consisting of one or more passages of predetermined dimensions sufficient to produce the required resistance. A form of fixed constriction is shown purely schematically at 27 on fig 2. In the plug 6 are pierced three slots 28, 29 and 30.
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It is the intake and exhaust ports which are opened and closed by the reversing valve lo In the arrangement shown, 28 and 29 are the intake ports, while the central double port 30 serves as the light. This arrangement can however be reversed, 28 and 29 becoming the exhaust ports, and 30 the intake port.
The oil from a reservoir 31 is pumped into the circuit by means of a pump 32 through a pipe 33 which is divided into two branches 34 and 35 communicating respectively with the inlet ports 28 and 29 (fig 1). The oil returns to the reservoir through a pipe 36, the inner end of which is in communication with the exhaust port 30. A choke 37 serving to regulate the speed is interposed in the pipe 36 at any convenient location. between the exhaust port 30 and the reservoir 31. A safety valve 38, subjected to the action of a spring, communicates with the pipe 33 and can be opened to return the oil in bypass in the reservoir 31 in the event that the supply pressure becomes excessive.
In fig. 1, oil at supply pressure is indicated by crosses; the oil at the outlet pressure, depending on the setting of the throttle 37, by lines; the oil at atmospheric pressure by circles, and the oil whose pressure varies between the supply pressure and the outlet pressure, following the direction of movement of the table 14, by lines and points.
The entire hydraulic circuit described so far is known, and is not claimed in itself. According to the essential characteristic of the invention, the openings 28, 29 and 30 comprise wide surfaces 39, 40 and 41, becoming narrower towards the ends 42, 43 and 44, at parallel sides. Figures 4 and 5 show the exact shape of these lights. Thus, the left inlet port 28, shown by way of example in fig 5, has the general shape of a triangle with an extended vertex or "tail" 45, the parallel-sided end of which 42 has the marked length a.
The outer edge of the lumen 28, corresponding to the base of the triangle, is straight, while the other two opposite sides are curved quite strongly inward. The right intake lumen 29 has the same. shape and the same dimensions as the light 28, but is arranged symmetrically with respect to the latter. The double exhaust port 30 represented by FIG. 4, comprises two halves, on either side of the center line bc, identical in shape and dimensions, but facing one to the right and one to the right. other to the left. Also in this case, each half of the exhaust port (actually an exhaust port by itself) is predominantly triangular in shape, with an extended vertex or "tail" 46 whose end has parallel sides. 44 is of length d.
The opposite sides of the two halves are also curved inward. Note that the length e of the double exhaust port is double the length! of each of the two intake ports 28 and 29.
The three ports 28, 29 and 30 are precisely spaced from one another, so that, the valve 1 being in the neutral position of FIG. 1, the narrowed ends 42, 43 and 44 coincide at least substantially with the faces or edges 2a, 4a and has pistons integral with one another.
When the reversing valve 1 (in the position of Fig. 1) moves to the left, the intake port 28, and the right part of the double exhaust port 30 open simultaneously., The port light inlet 29 remaining closed. Consequently, the oil in the left chamber of the cylinder 11 and in the pipe 10 flows back to the reservoir 31 through the open half of the exhaust port, through the pipe 36 and the choke 37 serving to regulate the speed. , while the pressurized oil is forced through the pipe 9 into the right chamber of the cylinder 11;
the table 14 therefore moves to the left, When, on the other hand, the valve 1 moves to the right with respect to the neutral position of fig 1, the intake port 29 and the right part of the double port exhaust open with intake port 28 remaining closed, therefore the oil in the right chamber of cylinder 11 and in pipe 9 flows back to the reservoir through the open left part of the exhaust port. , the pipe 36 and the choke 37, and the oil
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under pressure is forced by the pipe'10 into the left chamber of the cylinder 11, which returns the-table to the right.
And, as explained above, each time a light opens, it takes some time before the 'enlarged part of the light begins to be discovered, this space of time' being determined by the length of the end with parallel sides of the lumen.
With the intake and exhaust ports thus formed and arranged, precise reversing at a determined speed can be maintained within 10.0005 inches (0.01mm) of a given position. It is also possible to maintain an accurate reversal, even during gear changes within ¯ 0.002 inch (0.05mm) from a given point, without overturning shock.
This arrangement also allows a table to be animated with a full and continuous back and forth motion for a stroke as small as 0.020 inch (0.5 mm) or less.
CLAIMS.
1.- Hydraulic machine tool of the type with reciprocating element with hydraulic control - the course of which can be reversed at the end of each longitudinal stroke 'by a hydraulic reversing device which includes a wood- valve bucket pierced with intake and exhaust ports for controlling the fluid driving the reciprocating element, and a reversing valve movable in the plug, composed of parts integral with one another for opening and closing said ports, characterized in that each of the inlet and outlet ports of the valve plug comprises a wide part which tapers to form a relatively narrow part, so that when opening - re of a lumen, parts of gradually increasing width are gradually discovered, and vice versa,
which makes it possible to obtain a reverse direction of the reciprocating element of the machine, without appreciable shock.