<Desc/Clms Page number 1>
MACHINE POUR LE FORGEAGE RAPIDE.DE PIECES AXIALEMENT.SYMETRIQUES.
Il existe déjà des machines à forger des pièces axialement sy- métriques comportant plusieurs marteaux répartis uniformément sur le pour- tour de la pièce et actionnés par des excentriques qui sont à leur tour ré- glables par l'intermédiaire de coussinets excentrés en vue du réglage en pro- fondeur des outils. Dans les machines de ce genres la pièce est animée d'un mouvement de rotation et d'un mouvement axiale et le fagonnage de l'ensemble se décompose en un grand nombre de petites opérations de fagonnage partiel qui sont exécutées par des coups de marteaux selon une cadence rapide.
Alors que, dans une machine à matricer ou à refouler, le façonnage a lieu en quel- ques opérations ou en une seule opération et exige chaque fois une force motrice importante, le fractionnement du travail de façonnage réduit consi- dérablement les forces nécessaireso Il devient ainsi possible d'exécuter un travail important de façonnage total avec des machines ayant un poids relativement faible. En outre, étant donné que les arbres à excentriques des outils tournent en synchronisme, tous les coups des marteaux ou toutes les opérations de façonnage partiel ont lieu simultanément., ce qui' élimine la transmission des forces au socle et aux fondations de la machine.
Pour la commande des machines à forger de ce genre, c'est-à-di- re pour la synchronisation automatique de l'avance de la pièce et du régla- ge en profondeur des outils en fonction d'une forme prédéterminée de la piè- ce.!) on a utilisé jusqu'ici des gabarits pour commander le réglage nécessai- re en profondeur des marteaux pendant le déplacement de la pièce dans la direction axialeo Mais étant données les caractéristiques de la commande par gabarit en général, il nest possible d'obtenir de cette manière que des pièces cylindriques coniques ou faiblement galbées c'est-à-dire présentant un raccordement progressif entre leurs sections de diamètres différents, tan- dis que le façonnage d'épaulements, de collets,
ou de gorges profondes à
<Desc/Clms Page number 2>
parois latérales-plus ou moins perpendiculaires à l'axe est impossible, à moins que l'avance axiale de la pièce ne soit arrêtée et que le réglage des outils ne soit effectué séparément c'est-à-dire que le fonctionnement automatique soit'interrompu.
Etant donné que la pièce reçoit en règle générale un mouvement continu de rotation et d'avance axialemais qu'elle est arrêtée à chaque contact avec les marteaux, il en résulte des réactions qui sont transmises au mandrin de.serrage de la pièce et se traduisent par des vibrations du
EMI2.1
bâti de la machine' ou tout au moins9 par de grands'bruits De plus, la pièce est façonnée en hélice ou en torsiono On a donc déjà tenté de freiner ou d'arrêter notamment le mouvement de rotation de la pièce en fonction ou en partent des mouvements des marteaux. Mais, jusqu'ici, ce mode de com- mande a exigé un mécanisme de transmission très compliqué.
Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients et de créer une.machine destinée au forgeage rapide de pièces axialement symétri- ques et qui'; tout en commandant les opérations de forgeage d'une manière en-
EMI2.2
tièrement',,utpmatique9 permet l'obtention de profils axiaux à raccordements progressit.9.tes qu'on les réalise jusqu'ici avec des gabarits., et de gra- dins à an$le& vifs, de collets ou gorges, l'inversion de la commande pour le passage d'un profil à l'autre ayant lieu facilement et rapidement, en' quelque sortecomme dans les tours automatiques., tandis que le mandrin de serrage de la' pièce absorbe élastiquement les réactions axiales,,
l'arrêt
EMI2.3
de la piecè-à chaque coup des marteaux étant ainsi réalisé sans dispositif de transmission partant des excentriques des outils., et malgré l'entraîne- ment continu: en rotation de la pièce.
EMI2.4
' .'tTn autre but de l'invention est d'éviter toutes les courses à vide non,'imposées par le forgeage proprement dit, et un autre avantage consiste-en-ce-que tous les mouvements de travail et de commande peuvent
EMI2.5
avoir lieu à;deux vitesses différentes la machine revenant automatiquement'a la marche rapide.
'J"Ús résultats sont obtenus suivant l'invention par le fait que le.mouvement de réglage des marteaux et le déplacement de la pièce sont effectués par'.des pistons hydrauliques de travail dont la commande est as- suréé parles distributeurs actionnés par deux arbres de commande appelés
EMI2.6
ci-après "arbres à cames" actionnés en fonction l'un de l'autre à la fin de chaquwcou9sè des pistons.
Dans la commande par gabarit, le réglage des marteaux.'est.toujours emprunté aux mouvements de la pièce, tandis qu'il est impossible de commander les mouvements de la pièce par le réglage des outils?, .En revanche.!) grâce à l'utilisation: de pistons hydrauliques pour les deux mouvements, en combinaison avec un ensemble commun de distribu-
EMI2.7
teurs9,é àgrâce à l'interdépendance des mouvements de commande des arbres à cames' destinas à actionner les distributeurs et-sur chacun desquels agit l'un des deux pistons, on réalise non seulement l'automaticité de la comman- de, mais également une commande quelconque des deux mouvements en partant
EMI2.8
des qeU:C:Ó9éS'.9ce qui permet pour la première fois dans cette technique le forgeage de 'gradins à angles vifs.
D'autres particularités de l'invention résident dans l'agence-
EMI2.9
ment et là',c9]titution du mécanisme de commande' et d'un ensemble de distri- buteurs pour..le déplacement des arbres de commande ou arbres à cames., de même que. dans 'l'agencement d'un mandrin de serrage de la pièce répondant entièrement aux conditions imposées par les opérations de forgeage résultant du mécanisme de commande.
. 'Ces'avantages ressortiront mieux-de la description d'un mode de réalisation en regard des dessins annexés, sur lesquels., ' Les figso 1 et 2 représentent respectivement en élévation de
<Desc/Clms Page number 3>
face et en élévation latérale 1-'ensemble de la machine à forger, les princi- paux organes étant rendus mieux visibles par des coupes partielleso
La figo 3 montre en coupe horizontale suivant la ligne III-III de la figo 2 les excentriques et le guidage des bielles.
La figo 4 représente schématiquement en plan un appareil dis- tributeur à tiroirs destiné au déplacement des arbres à cames.
Les figs. 5 et 6 sont des vues schématiques en élévation laté- rale d'un plateau d'arrêt à encoches et d'un encliquetage montés sur l'un des arbres à cames de commande.
La figo 7 est un schéma de la commande hydraulique des deux pistons de travail.
Les figs. 8 et 9 sont respectivement des vues schématiques en élévation et en plan d'un tambour-gabarit complémentaire.
La figo 10 est une vue en coupe axiale à grande échelle du man- drin de serrage.
La figo 11 est une vue en coupe transversale par la ligne XI-XI de la figo 10.
Dans la table de forgeage 1 du bâti 2 de la machine sont mon- tés à rotation trois arbres à excentriques qui sont entrainés par un mo- teur (fixé par une bride à la table) par l'intermédiaire d'une poulie 5 à courroies trapézoïdales.,, d'un pignon 6 et de pignons 2 avec interposition de volants 8. Les excentriques entraîneurs 2 sont reliés à des bielles 10 formant les porte-outils pour les marteaux interchangeables Il ' et dépla- cent ceux-ci par intermittence en direction de la pièce le mouvement des marteaux ayant lieu simultanément vers et en partant de la pièce. Les biel- les 10 sont guidées à coulissement dans les glissières radiales d'un plateau 12 monté à rotation libre dans la table de travail;? autour de 1-'axe de la pièce.
Ce plateau 12 suit librement,, sans organe d'entraînement le mouve- ment d'oscillation des bielles. Pour le réglage en profondeur des outils, en fonction de chaque diamètre que doit recevoir la pièce, les arbres à excentriques 3, sont montés avec un certain décentrement dans des coussinets 13 qui sont déplacés en rotation ou réglés dans la table par lintermédiai- re de pignons 14 et d'un pignon central commun 15. Un mouvement de rotation des coussinets modifie la distance entre les arbres à excentriques 2 et l'axe de la pièce et par conséquente l'action en profondeur ou le décalage de la course des outils, le déplacement de l'axe du volant 8 par rapport à l'axe du pignon 7 étant compensé par le jeu du doigt d'accouplement 16 entre les deux.
Le réglage en profondeur des outils c'est-à-dire le déplacement en rotation des coussinets 13 est effectué par un piston hydraulique de tra- vail 17 monté horizontalement dans le bâti de la machine et rigidement soli- daire d'une crémaillère 180 Cette crémaillère engrène avec un petit pignon 19 coaxialement solidaire d'un autre pignon 19a entraînant le pignon cen- tral 15. Le déplacement de la pièce est également effectué par un piston hydraulique de travail 20 monté à coulissement dans un cylindre vertical so- lidaire du bâti de la machine. Ce piston est rigidement solidaire du man- drin de serrage 21 de la pièce monté à coulissement dans le bâti.
Les deux pistons sont commandés par un ensemble distributeur qui est lui-même com- mandé par des arbres à cames 22, 23 intervenant en fonction 1-'un de l'autre à la fin de chaque course des pistons.
Les deux arbres de commande dénommés "arbres à cames" 22 ' 23 sont montés à rotationo Ils sont accouplés 1-'un à l'autre en rotation par
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
deux pignons hélicoi'daux gà et portent des butées de fin de course 25 . z6 qui peuvent être réglées le long d'une génératrice sur des intervalles du pourtour déterminés par l'angle de rotationo Ces butées présentent une ram-
EMI4.2
pe oblique 27, qui peut agir par des poussoirs à galets 28 et sur les pis- tons de travail 17, 20 coulissant parallèlement à l'axe des arbres à cames, Inversement, les butées de fin de course limitent chaque mouvement des pistons de travail.
Etant donné que les deux arbres à cames tournent en fonction l'un de l'autre, les diamètres de la pièce déterminés par les butées 25 de l'arbre à cames horizontal 22 correspondent automatiquement et positivement aux longueurs de forgeage respectives déterminées par les butées 26 de l'arbre à cames vertical 23.
Chaque fois qu'un galet 28 ou 29 d'un piston de travail en mou-
EMI4.3
vement vient toucher 1?une des butées g5 ou 26, la rampe oblique gz fait un peu tourner l'arbre à cames correspondant et, par conséquent, également le deuxième arbre. Cette faible rotation des arbres à cames est utilisée pour la transmission d'une impulsion à un ensemble de distributeurs hydrauliques qui déclenche ensuite seulement la rotation principale des arbres à cames.
Il en résulte cet avantage que le déplacement des arbres à cames est toujours réalisé complètement et exactement, indépendamment de la commande des pistons de travailce qui est essentiel pour un travail de forgeage irréprochable, tandis que les pistons de travail sont à leur tour déchargés de l'opération du réglage.
L'amplitude du déplacement en rotation des arbres à cames est chaque fois de 1/16 de tour. Chaque arbre à cames porte donc 16 paires de
EMI4.4
butées de fin de course. Pour plus de clarté, les figs- 4 et 7 ne montrent que deux butées (c'est4-dire une paire) qui ne sont du reste pas représen- tées à l'échelle relative réelle. Sur ces figures, toutes les tuyauteries hydrauliques (à huile) soumises en permanence à la pression sont tracées en traits pleins, toutes les tuyauteries de retour sans pression sont indiquées en traits.mixtes, et toutes les tuyauteries "de commande" dans lesquelles le liquide de commande ne circule que par intermittence suivant la position des distributeurs, sont indiquées en tirets.
EMI4.5
Ainsi què le montre la fig. .9 l'appareil distributeur desti- né à commander les mouvements des arbres à cames est alimenté par une pom-
EMI4.6
pe à engrenage 30 en huile d'une pression de 10 kg/om2 au-dessus de la pres- sion ambiante. Après une réduction de la pression à environ 3 kg/cm par un détendeur 31 cette huile sert également au graissage des paliers des excentriques et d'autres points importants de la machine. En 32 est également prévue une soupape de sécurité.
Afin'que la faible rotation des arbres à cames à la fin de chaque course des pistons puisse déclencher la transmission d'une impulsion à l'appareil distributeur, l'arbre à cames horizontal 22 porte un plateau
EMI4.7
à encoches 12 sur lequel s'appuie en permanence le tiroir 3 sous la pres- sion appliquée par la tuyauterie sous pression 35. Un piston de commande
EMI4.8
29 agit sur l'arbre à cames par l'intermédiaire d'une crémaillère 36n d'un pignon 37 et d'un encliquetage 38 pour le faire tourner en sens unique.
Le liquide agit sur l'une ou l'autre face de ce piston., suivant la position du tiroir 34 qui dépend à son tour de la position angulaire du plateau à encoches 33.
Entre le tiroir 34 du plateau à encoches et le piston de com-
EMI4.9
mande J2. est interposé un tiroir intermédiaire àQ sur lequel le liquide agit dans un sens ou dans l'autre suivant la position du tiroir du plateau à en- coches, pour établir la communication par l'intermédiaire d'un étranglement réglable 41 pour le déplacement du piston de commande dans le sens du dé- placement de l'arbre à cames., ou inversement pour le rappel du piston de commande, et pour brancher chaque fois simultanément la tuyauterie de re- tour correspondante sur le côté opposé du piston.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
Chaque faible rotation de 19arbre à cames à la fin de chaque course des pistons entraîne également une faible rotation du plateau à enco- ches, de sorte que le tiroir 34 est amené à la position supérieure (en re- gardant les dessins) tracée en traits pleins sur le côté gauche. La tuyau-
EMI5.2
terie sous pression 2 est ainsi reliée à la tuyauterie de commande 0 , et le liquide déplace (sur la figure) le tiroir intermédiaire !il de bas en haut (position représentée sur le côté gauche).
Le liquide de la tuyaute-
EMI5.3
rie 44 peut alors passer par la tuyauterie de commande et étranglement 41 pour déplacer le piston de commande 39 de haut en bas (sur la figure).
EMI5.4
A l'aide de la crémaillère 36, ce piston faittourner de l/l6 de tour le pignon 37 de même que l'arbre à cames horizontal 22 par l'intermédiaire de l'encliquetage 38. L'huile du côté opposé du. piston retourne par des'tuyau-
EMI5.5
teries et àz dans un réservoir (non représenté). L-"tranglement -41.,-qui est prévu dans la tuyauterie L,, sert au réglage du débit et., par consé- quent, au réglage de la vitesse de commande, ce qui est nécessaire pour le réglage d'une augmentation, par exemple pour le forgeage des collets de la Pièce.
Dès que la rotation des arbres à cames est achevée, le tiroir
EMI5.6
,,1 descend dans l'encoche suivante du plateau 12., puisque la pression appli- quée par la tuyauterie 35 le maintient en contact permanent avec ce plateau.
Il est ainsi amené à la position indiquée en traits pleins sur le côté droit.
Dans cette position, il établit la communication pour le passage du liquide
EMI5.7
sous pression de la tuyauterie 1& dans la tuyauterie 9. Ce liquide fait passer le tiroir intermédiaire 40 à la position indiquée sur le côté droit, Le liquide sous pression arrivant de la tuyauterie 44 passe par la tuyaute- rie de commande 46 pour agir sur la face inférieure (sur la figure) du piston 39 et pour 1-'élever. Mais les arbres à cames ne sont pas entraînés en rotation puisque 1?encliquetage 38 fonctionne alors en roue libre.
Le liquide agissant du côté opposé du piston retourne au réservoir par la
EMI5.8
tuyauterie 5. l'étranglement qui s'ouvre alors à l'encontre dé l'action de son ressort, et la tuyauterie 2Qo Les tuyauteries de retour 21 et 2 permettent 1 S'écoulement du liquide refoulé à chaquemouvement du tiroir. intermédiaire 40,tandis que la tuyauterue est destinée à recueillir les fuites du tiroir du plateau à encoches.
Pour réduire le temps de marche à vide de l'appareil de comman-
EMI5.9
dee il peut être indiqué d9él.iminer les retards introduits par l'étranglement 41 dans la suite des mouvements de réglage des marteaux et des mouvements de la pièce. A cet effet,, et suivant une autre particularité de l'invention, le tiroir 34 du plateau à encoches peut être amené à une troisième position
EMI5.10
de travail par des bossages 5! fixés au plateau à encoches 38 position qui établit une communication directe sans étranglement pour faire agir le liquide sur le piston de commande 39.
Cette troisième position est indiquée en trait interrompu sur le côté gauche de la figure. On voit que, dans cette position, la tuyauterie sous pression 42 est reliée à une tuyauterie de commande 55 permettant au liquide d'agir directement sur le piston de commande 39.
Si les mouvements de commande se suivent rapidement, il se
EMI5.11
peut que,le piston 22 n'ait pas encore atteint sa position supérieure (sur le dessin) de départ pour la course de commande suivante lorsqu'il reçoit la nouvelle impulsion pour cette course. Pour l'éviter,il est prévu sui- vant l'invention un dispositif de verrouillage automatique du tiroir inter-
EMI5.12
médiaire ¯40 dans la position reliant les tuyauteries sous pression 119 pour le rappel du piston 39, ce dispositif étant automatiquement déverrouil- lé par le piston de commande dès qu'il atteint sa position de départ.
Ce dispositif de verrouillage est constitué par un levier élastique 56, qui maintient le tiroir intermédiaire dans la position inférieure (sur le dessin)
EMI5.13
jusqu'à ce que le piston 12 fasse pivoter le levier 56 à l'aide d'une butée 57 solidaire de sa tige, et libère ainsi le tiroir.
<Desc/Clms Page number 6>
Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, le réglage de la posi- tion des courses des marteaux sur chaque diamètre de la pièce, et des mou- vements du mandrin de serrage ou des mouvements axiaux de la pièce en fonc- tion de la forme désirée de celle-ci est assuré par les pistons de travail 17 et 20 actionnés par le liquide et qui sont commandés par un ensemble de tiroirs distributeurs actionnant les arbres à cames d'une manière entièrement automatique.
A cet effet, les deux arbres à cames portent respectivement des bagues 58, 59 avec des butées interchangeables ou réglables ayant des hau- teurs différentes, et qui font varier en fonction de leur hauteur la posi- tion de tiroirs distributeurs 60.. 61 à l'encontre de l'action du liquide, pour commander les deux pistons de travail au fur et à mesure que les arbres à cames continuent de tourner.. Chaque bague à butées agit sur le tiroir qui commande le piston de travail parallèle à 1-'autre arbre à cames.
En conséquence, alors que le réglage des butées de fin de course détermine sur les deux arbres à cames les diamètres et les longueurs des différentes sections de la pièce c'est le choix approprié des butées sur les bagues qui détermine le mode et la suite des déplacements des deux pistons de travail, puisque ces butées déterminent les positions des tiroirs distributeurs.
Après ces réglages préalables., la machine forge donc d'une manière entière- ment automatique.
Un tiroir de démarrage 62 ,maintenu dans sa position médiane par un ressort et établissant ainsi la communication pour la commande auto- matique préalablement réglée des pistons de travail, ferme dans une posi- tion extrême (position dessinée à gauche, en traits pleins sur le côté su- périeur) pour l'amorçage des opérations. Une tuyauterie à fluide sous pression agit sur le tiroir 60 commandant le piston 20 pour le déplacement de la pièce, pour appliquer ce tiroir contre la bague à butées correspon- dante 58. Dans 1-'autre position extrême (position dessinée à droite en traits interrompus sur le côté inférieur) il intervient pour une commande de secours, pour faire agir le liquide sur le piston 17 de réglage des marteaux, et ce dans le sens de l'ouverture de ces marteaux.
Il intervient éventuellement pour faire agir le liquide sur le piston 20 dans le sens partant des marteaux. L'ensemble des mouvements est donc amorcé par l'ap- plication du tiroir 60 du piston 20 contre la bague à butées correspon- dante 58. La suite,, ainsi que le mode des opérations dépendent ensuite de la butée en position de travail de cette bague.
Dans la fig. 7 est représentée une autre pompe à engrenage 63 qui fournit à cet ensemble hydraulique de l'huile sous une pression de 30 à 35 kg/cm2 au-dessus de la pression ambiante. Une soupape de sûreté et de dérivation 64 permet le retour d'un excès d'huile vers le réservoir (non représenté).
Si l'on déplace le tiroir de démarrage 62 à la main de la po- sition normale à la position extrême de gauche, l'huile sous pression passe de la tuyauterie 65 dans la tuyauterie de commande 66 et pousse devant elle le tiroir 60 vers la gauche jusqu'à ce qu'il soit arrêté par la bague à bu- tées 58 par l'intermédiaire d'un levier coudé 67. Ce tiroir 60,qui sert à commander le piston 20, en permanence sous l'action du liquide par une tuyauterie 69 aboutissant directement, à travers un étranglement réglable 68 à la face du piston sur le côté de la tige, est réglable suivant l'in- vention selon quatre positions par des butées correspondantes de la bague 58.
Dans la position à gauche tracée en traits pleins (côté supérieur) il établit le passage de l'huile de la tuyauterie sous pression 70 à travers un étranglement 71, une tuyauterie 72, vers la tuyauterie de commande 73 qui fait passer l'huile par le tiroir de démarrage 62 (rappelé à la posi- tion médiane par son ressort) dans la tuyauterie de commande 74 et ensuite sur la face supérieure du piston 20. Ainsi qu'il a été indiqué précédemment,
<Desc/Clms Page number 7>
le liquide agit en permanence sur la face inférieure du piston 20. Mais, étant donné que la face supérieure est plus grande que la face inférieure (celle du côté de la tige) il se déplace de haut en bas si le fluide agit
EMI7.1
à la fois sur les deux faces., et entraîne le mandrin de serrage 21 jusque'à la butée inférieure 92 de l'arbre à cames g2.
L'huile qui se trouve sur la face inférieure du piston est alors refoulée à travers l'étranglement 68 dans la tuyauterie sous pression. Un réglage de cet étranglement permet donc un réglage de la vitesse.
Si le tiroir 60 occupe la position à l'extrême gauche telle qu'elle est indiquée en traits interrompus, la communication faisant agir l'huile sous pression de haut en bas sur le piston 20 reste inchangée, mais le passage par l'étranglement 68 est complété par un autre passage à travers
EMI7.2
une tuyauterie de commande 71, un étranglement réglable supplémentaire 76. et une tuyauterie 77. aboutissant à la tuyauterie sous pression 78. Les sec- tions de passage sont ainsi agrandies et la vitesse de descente du mandrin de serrage est augmentée (marche rapide). On peut donc faire varier la vitesse du mandrin de serrage en n'utilisant que deux butées ayant des hauteurs différentes.
Si le tiroir 60 vient se placer dans la position à droitea tracée en traits pleins (côté inférieur), il ferme la tuyauterie sous'pression
EMI7.3
lu et relie la tuyauterie de commande 12 à la tuyauterie de retour 79. Ce- ci fait cesser Inaction du liquide sur la face supérieure du piston - 62,' et celui-ci ainsi que le mandrin de serrage 13.9 élèvent puisque le liquide agit en permanence sur la face inférieure du piston, l'huile remplissant le cylin- dre au fur et à mesure en arrivant de la tuyauterie 69 à travers l'étrangle- ment 68.
Dans la position à l'extrême droite (indiquée en tirets) du ti- roir, l'huile sous pression peut également passer de la tuyauterie 80 dans
EMI7.4
la tuyauterie de commande 22 et ensuite à travers 1.9 étranglement 26. et la tuyauterie 7i dans la chambre du cylindre au-dessous du piston 20.9 ce qui augmente la vitesse d'élévation du mandrin de serrage.
Si le mouvement d'élévation ou de descente du mandrin ou de la pièce doit être suivi d'un mouvement de réglage des marteaux, ce mouvement est obtenu par des butées correspondantes de la bague 59, qui commande le' tiroir 61 par l'intermédiaire d'un levier à deux branches 81.
Suivant l'in- vention, ce tiroir qui est appliqué en permanence contre labague 59 par l'action du liquide amené par la tuyauterie sous pression 82, peut occuper trois positionso Dans la position dessinée à droite (tracée en traits pleins
EMI7.5
sur le côté inférieur) la tuyauterie sous pression 8 est reliée a'la tuyau- terie de commande 84, elle-même reliée par le tiroir de démarrage 62 (main- tenu dans la position médiane par son ressort ainsi qu'il a été indiqué pré- cédemment) à la tuyauterie de commande 85, de sorte que le liquide-agit sur le coté gauche dù piston 17 qui se déplace donc vers la droite. Il entraîne
EMI7.6
la crémaillère 18 qui, par l'intermédiaire des pignons 19 1 a et du pignon central 15, fait tourner les coussinets et ouvre les marteaux.
L'huile qui se trouve du côté droit du piston passe par la tuyauterie de commande 86, le tiroir de démarrage 62 (dans la position médiane) et la tuyauterie de commande 87 (le tiroir 61 étant dans sa position à droite) dans la tuyauterie de retour 88.
Si le tiroir 61 occupe la position à gauche (indiquée en traits pleins dans la moitié inférieure) le liquide passe de 83 dans la tuyauterie de commande 87 et à travers le tiroir de démarrage (en position médiane) dans la tuyauterie de commande 86 pour agir sur le coté droit du piston 17.
EMI7.7
Le piston se déplace vers la gauche et ferme les marteaux par 1?intermédiai- re de la crémaillère, des pignons intermédiaires et des coussinets décentréso L'huile qui se trouve sur le côté gauche du piston 17 passe par la tuyaute-
EMI7.8
rie de commande gl, le tiroir de démarrage 62 la tuyauterie de commande Qà, le tiroir 61 la tuyauterie 89. et l'étranglement réglable 9Q dans la tuyau- terie de retour 91. L'étranglement 2Q permet de réduire les- sections de
<Desc/Clms Page number 8>
passage du liquide et, par conséquente le mouvement de -serrage des marteaux, ce qui est d'une grande importance notamment pour le forgeage d'une pièce à saignée.
Pour éviter les temps morts, notamment dans les cas où le forgeage n'a pas lieu en profondeur tandis que le serrage des marteaux est néanmoins nécessaire dans la suite des mouvements de commande, et pour effec-
EMI8.1
tuer ce serrage avec un maximum de vitesses il est possible d1amener le ti- roir 61 dans la position dessinée à l'extrme gauche (indiquée en traits interrompus) par des butées d'une hauteur appropriée sur la bague 59. Dans cette position, la tuyauterie de commande 84 est reliée à la tuyauterie dé
EMI8.2
retour µ2 qui$ en contournant 1-'étranglement 90, fait passer l'huile du côté gauche du piston directement dans le réservoir.
Le tiroir 60. destiné à la commande du piston 20 pour le déplacement de la pièce, doit être poussé en permanence vers la gauche et appliqué contre la bague à butées correspondante 58 pendant le fonctionnement automatiqueo Mais, à la fin d'un cycle opératoire., il doit rester immobile dans sa position à droite (position pour 1-'élévation de la pièce ou
EMI8.3
du mandrin de serrage) étant donné que cette position permet seule ramor- çage du nouveau cycle d'opérations à l'aide du tiroir de démarrage et de la
EMI8.4
communication 65-66.
L'action permanente du liquide sur le tiroir 60 a lieu de droite à gauche par les tuyauteries 21s 9A (la communication 65-66 étant inter- rompue dans la position médiane du tiroir de démarrage) et cette communica- tion doit donc être interrompue à la fin d9un cycle opératoire. A cet ef- fet et suivant 1'invention, il est prévu un tiroir d'arrêt 98 qui, sous l'ac- tion directe du liquide arrivant par la tuyauterie 95. est appliqué en per- manence par l'intermédiaire d'un levier coudé 96 contre la bague à butées
EMI8.5
ias et qui est actionné automatiquement par une butée supplémentaire 70 Si ce tiroir d'arrêt est déplacé vers la droite par la butée :Ils la tuyau- terie 93. est reliée à la tuyauterie de retour 99, la tuyauterie 94 est fer- mée, et le tiroir 60 reste immobile.
Si, après un nouveau démarrage les
EMI8.6
arbres à cames ont tourné d'un l/16 de tour le tiroir quitte la butée 97. se déplace vers la gauche et relie la tuyauterie sous pression 94 à la tuyauterie de commande 93, de sorte que le liquide agit de nouveau en permanence sur le côté droit du tiroir 60 et l'applique contre les butées de la bague 58.
Si le tiroir de démarrage est amené à la position dessinée à
EMI8.7
1-lextrgme droite (indiquée en traits interrompus) pour une commande de se- cours, il en résulte le fonctionnement suivant @
Le liquide passe de la tuyauterie sous pression 100 dans la
EMI8.8
tuyauterie de commande et agit sur le o8té gauche du piston 17. La tuyauterie de commande 86 est simultanément reliée à l'évacuation par la
EMI8.9
tuyauterie 101. Le piston L7 se déplace donc vers la droite et les mar- teaux s'ouvrent. De plus, la tuyauterie de commande 7.l:.t est reliée à la tuyauterie de retour 102. de sorte que le liquide cesse d9ag.x sur la face supérieure du piston 20 s9il agissait jusque là sur cette face). Le man- drin de serrage seéléve donc.
Après le réglage de la machines il peut être indiqué d'amener et de bloquer le mandrin de serrage 21 à une hauteur quelconque. Etant don- né que la mise en circuit de l'ensemble hydraulique fait agir le liquide en permanence sur la face inférieure du piston 20. de sorte que le mandrin de serrage a toujours tendance à s'élever, la tuyauterie sous pression faisant agir le liquide en permanence sur le piston contient un robinet réglable à
EMI8.10
trois voies 10 qui, suivant sa position, permet le passage normal de l'hui- le ou ferme complètement la tuyauterie sous pression (le piston restant alors immobile) ou bien relie cette face du piston par une tuyauterie 104 à l'évacuation (le piston descend).
<Desc/Clms Page number 9>
L'étranglement 71, prévu dans la tuyauterie sous pression 70, 72 pour faire agir le liquide sur la face supérieure du piston 20 (dans la direction des marteaux), est destiné à'réduire là pression sur cette face supérieure à une valeur telle que les vitesses du 'mandrin de serrage vers' le haut et vers le bas soient les mêmes si le réglage des étranglements 68 et 76 est le même. Cette possibilité de réglage doit être prévue 'pour com- penser l'action du poids du mandrin de serrage et la 'différence entre les deux faces du piston 20. Pour maintenir'constante la pression réduite par 1?étranglement il est prévu une soupape de dérivation 105 permettant l'é- chappement de l'huile en excès par la tuyauterie de retour 106.
Les tuyau- teries de retour, qui ne sont pas représentées en détail par la fig. 7, sont des tuyauteries recueillant l'huile provenant des fuites des différents ti- roirs distributeurso
Le mécanisme de commande qui vient d'être décrit permet bien un forgeage irréprochable de pièces à gradins, collets? etc... mais il ne permet pas la fabrication de pièces coniques ou de pièces présentant un pro- fil axial similaire.
Pour permettre le forgeage de toutes les pièces essen- tielles qui se présentent en pratique, et pour réaliser une machine à forger réellement universelle, il est prévu suivant l'invention un tambour à ga- barit 107 (Figso 8 et 9) éventuellement embrayable, en prise avec le pignon intermédiaire 19 pour l'entraînement en rotation du pignon central-15. Le tambour à gabarit parallèle à 1-'arbre à cames 23 est entraîné en rotation par un galet 109 solidaire du mandrin de serrage ét roulant sur la rampe 108 du gabarit. Cette rotation est produite par les mouvements du mandrin de serrage et à l'encontre de Inaction du liquide agissant sur la crémail- lère 18.
Par 1?intermédiaire des pignons 19, 19a, du pignon central 15., des pignons 14 et des coussinets 13, il réalise ainsi le réglage des mar- teaux en fonction de 1?avance de la pièce et de la forme du gabarit. Mais le démarrage, 1?arrêt et 1?inversion des mouvements du mandrin de serrage, ainsi que les mouvements de réglage des marteaux, sont déterminés par l'en- semble des distributeurso
Le mécanisme automatique de la machine permet une suite quel- conque de mouvements de réglage des marteaux, de mouvements du mandrin de serrage, de mouvements axiaux de la pièce dans les deux sens, de sorte qu'il est réellement possible de forger toutes les pièces d'une importance pra- tique.
Mais, pour éviter les courses à vide, c'est-à-dire le ralentisse- ment de 1?ensemble des opérations de forgeage, ce mécanisme exige à la fois un forgeage par poussée et par traction (la pièce avangant vers les marteaux en descendant, ou s'écartant des marteaux en montant). Il est donc néces- saire d9utiliser un mandrin de serrage spécial fonctionnant de la même ma- nière dans les deux sens.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-avant., lavance continue de la pièce, produite par Inaction du liquide sur le piston 20,est arrêtée à chaque coup des trois marteaux. Pendant le forgeage par poussée, il en ré- sulte chaque fois un choc axial sur le mandrin de serrage.. Ce choc est am- plifié par 1?allongement de la pièce. Pendant le forgeage par traction, il en résulte une augmentation du risque d9arrachement de la pièce hors du mandrin. Dans le mandrin de serrage agencé suivant 1?invention, ces réac- tions sont absorbées élastiquemento
Dans la chape du mandrin 21 relié au piston 20 et monté à coulissement sur le bâti 2 de la machine (Figso 10 et 11) est montée à rota- tion une douille 111 portant les mâchoires 110 du mandrin.
Dans la direc- tion axiale, cette douille prend appui, par l'intermédiaire d'un tampon an- nulaire en caoutchouc 112, sur le fond supérieur 113 de la chape du mandrin contre laquelle il est poussé dans la position de serrage des mâchoires par un piston 114 sur lequel agit de l'air comprimé et qui peut se déplacer par rapport à ce fond. Le piston 114 est relié à un corps annulaire 115 présen- tant des encoches ou rainures radialeso Dans ces rainures sont montés à
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
coulissement des leviers 16a L9extrémité d'une branche de ces leviers est articulée dans une cuvette inférieure 1170 Les leviers exercent une pres- sion radiale sur les mâchoires de serrage 110.
Lorsque le fluide pneumati- que arrivant par le conduit 118 agit sur la face inférieure du piston 114, celui-ci s'élève en entraînant avec lui le corps annulaire 115, et les le- viers 116, dont les tourillons latéraux 120 sont guidés à coulissement dans' une rainure oblique 119 du corps annulaire,\! pivotent en direction du centre, de sorte que les mâchoires 110 sont 'serrées contre la pièce insérée au cen- treo Les leviers assurent une transmission favorable de la force, de sorte que la pièce est suffisamment maintenueo Pendant que le fluide agit sur le piston, la douille 111 est appliquée de bas en haut contre le tampon en
EMI10.2
caoutchouc par l'intermédiaire des leviers 1169 de la cuvette 117. et de ba- gues intermédiaires 121 et 122.
La bague intermédiaire 122 est montée à'- chaud sur la douille lilo Cette bague est reliée par les boulons 123'a la bague 121. qui est elle-même reliée à la cuvette 117 par des boulons'-".
Le corps annulaire 115 présentant les rainures recevant les leviers de ser- rage,ainsi que le piston 114. ne sont entraînés qu'en rotation par la
EMI10.3
douille ni- par 19intermédiaire de la bague intermédiaire 1220 Lorsque le fluide arrivant par le conduit 125 agit sur la face
EMI10.4
supérieure du piston (dans le sens du desserrage), le piston 11.. le corps annulaire 11 et finalement la douille 111 se déplacent vers le bas, jusqu'à ce que la douille vienne saappliquer par une rondelle de butée 126 sur le fond supérieur 11 Les leviers 116 pivotent ensuite vers 19ex- térieur en glissant dans les rainures du corps annulaire 115 descendant brusquement, de sorte que les mâchoires de serrage s'ouvrent instantané- ment.
Cette ouverture brusque pour le desserrage de la pièce est nécessai- re, parce que les mâchoires grippent fréquemment et restent accrochées à la pièce.
En conséquence, lorsque la pièce est serrée, la douille 111 portant les mâchoires de serrage est maintenue (par le fluide agissant sur la face inférieure du piston 114 par le conduit 118) dans la position en contact avec le tampon en caoutchouc 112, de sorte que les chocs résul- tant du forgeage par poussée sont absorbés par le tampon et ne sont pas transmis au bâti de la machine ni au piston 200 Or, pendant le forgeage par traction, la pression du fluide pneumatique agissant sur le piston 114 qui ne peut être réduite à cause du serrage nécessaire des mâchoires, pour- rait empêcher le recul élastique de la douille sous Inaction de forces axiales de traction relativement faibles, et ces réactions devraient être absorbées par la machine ou entraîneraient le risque d'arrachement de la pièce hors des mâchoires.
Pour éviter cet inconvénient, il est prévu une tuyauterie supplémentaire à fluide pneumatique 12 qui, par l'intermédiaire d'une rainure annulaire 128 et de canaux 129 pratiqués dans le fond supé- rieur 113, permet de faire agir le fluide pneumatique sur la douille 111 ou sur la bague de butée supérieure 130 dans la direction descendante. La poussée axiale agissant dans la direction de 1?arrachement sur la douille, et produite par le piston 114, est ainsi réduite par une poussée opposée (action du fluide sur 1?extrémité supérieure de la douille et sur une sec-
EMI10.5
tion inférieure à celle du piston 11A) sans aucune modification de la pres- sion de serrage des mâchoires, de sorte que la douille peut fléchir même sous Inaction de forces de traction faibles, ce qui élimine le risque d'arrachement de la pièce.
Finalement, pour l'entraînement en rotation de la douille, le boîtier du mandrin contient deux plateaux à griffes' 131. 132, avec des res-
EMI10.6
sorts 133 1.! intercalés entre les griffes. Le plateau est claveté sur la douille 1119 tandis que l'autre est solidaire d'une roue hélicoïdale 135 en prise avec une vis sans fin 136 actionnée par un moteur 37, fixé par une bride à la chape du mandrin. Grâce à la superposition du mouvement de rotation et de leoseillation de même fréquence résultant des ressorts inter- posés, ou de l9arrét périodique de la pièce à chaque coup des marteaux, on
<Desc/Clms Page number 11>
obtient de-dette manière l'arrêt automatique de la douille et de la pièce au moment du coup des marteaux.
Il est possible bien entendu de forger même si-la pièce né tourne pas (moteur 137 arrêté)., ce qui permet de fabriquer des pièces de section angulaire ou présentant des rainures rectilignes.
Les détails de réalisation constructives de la machine'peuvent être modifiés de diverses manières, sans s'écarter de 1-'invention,, dans le domaine des- équivalences techniques.
REVENDICATIONS.
I, Machine pour le forgeage rapide de pièces axialement symétri- ques, comportant des marteaux uniformément répartis sur le pourtour de la' pièce et actionnés par des excentriques, à leur tour réglables'par des cous- sinets excentrés pour le réglage en profondeur des outils, caractérisée par des pistons de travail actionnés par un liquide pour le mouvement de régla- ge des marteaux et pour le déplacement de la pièce, et dont la commande est assurée-par un système de distributeurs à la fin de chaque'course parades arbres de commande ou "arbres à cames" actionnés- en fonction l'un de l'autre.