COMMANDE HYDRO-PNEUMATIQUE POUR BROCHES DE MACHINES-OUTILS,NOTAMMENT
POUR PERCEUSES.
L'invention se rapporte à une commande hydro-pneumatique pour machines-outils, notamment pour perceuses et taraudeuses, permettant d'obtenir une avance rapide, une avance lente et un retour rapide de la broche porte-outils.
Selon l'invention, le mouvement d'avance ou de retour s'effectue sous l'effet d'air comprimé envoyé- dans un cylindre traversé par l'axe portant la broche, et le freinage de ce mouvement pour obtenir la marche lente est réalisé par un circuit hydraulique sur lequel est prévu un étranglement entrant efficacement-en fonction lorsqu'une came réglable solidaire du châssis mobile portant l'axe de la broche déplace un organe distributeur prévu sur une canalisation de ce circuit.
Selon une autre caractéristique, il est prévu une butée réglable
qui commande, par l'intermédiaire d'organes convenables, l'inversion d'arrivée d'air dans le cylindre de poussée et rétablit la libre circulation dans
le circuit hydraulique.
Cette commande est congue également de manière que pour certaines machines, notamment les perceuses, on puisse, à tout moment, en avance lente
ou rapide, réaliser l'inversion de marche et revenir en retour rapide par simple action manuelle sur un bouton-poussoir.
Ces caractéristiques ainsi que d'autres et les avantages présentés par l'invention ressortiront plus clairement d'une description détaillée d'une forme de réalisation préférée qui sera donnée ci-après à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
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férents organes à diverses positions de la commande;
La fig. 5 représente le schéma simplifié des canalisations électri-ques pour une réalisation particulière.
En se reportant au dessin, on voit que la machine est constituée d'un bâti fixe 1 contenant différents organes de la commande et d'un châssis mobile 2 formé principalement de l'axe porte-broche 3 portant à l'extrémité avant la broche de fixation d'outils 4 et à l'extrémité arrière le moteur électrique 5 assurant la rotation de l'outil, d'une barre 6 traversant un cylindre contenu dans le bâti fixe et faisant partie du circuit hydraulique, d'une barre 7 portant une came 8 réglable en position sur cette barre, d'une
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versés 10 et 11 solidarisant ces différentes barres.
A l'intérieur du bâti fixe sont situés :
a) Un cylindre de poussée 12, traversé par l'axe 3 solidaire du <EMI ID=3.1>
sur lesquelles se trouvent des organes étrangleurs 16, 17, avec une électrovalve 18 commandant l'envoi d'air comprimé venant d'une conduite 19, dans l'une ou l'autre de ces canalisations. De plus, l'extrémité avant du cylindre communique par une conduite 20 avec un distributeur 21 lui-même en communication avec la partie arrière d'un cylindre 22, dans lequel est situé un piston 23; ce piston, soumis à l'action d'un ressort 24, est monté sur un axe 23a faisant saillie de part et d'autre hors du cylindre et coopérant d'une part avec la came-butée 9 et d'autre part avec un verrou articulé 25.
b) Une barre 26 susceptible de se déplacer longitudinalement sous l'action d'un ressort 27 ou contre l'action de ce ressort lorsqu'elle est enfoncée par la traverse 10 du châssis mobile. Cette barre coopère, grâce à une encoche 28, avec un rupteur à poussoir 29 agissant sur l'électro-valve 18 au moyen d'une canalisation électrique non représentée, ainsi qu'avec un levier articulé 30 soumis à un ressort 31 en raison d'une encoche 32.
<EMI ID=4.1> c) Un circuit hydraulique de freinage comportant un cylindre 34 traversé par la barre 6 portant un piston 35 et dont les chambres ainsi formées intérieurement communiquent d'une part au moyen d'une canalisation 36 sur laquelle sont situés une valve hydro�statique 37 d'un modèle déjà connu et un organe étrangleur 38 et d'autre part au moyen d'une canalisation 39 sur laquelle est situé le distributeur 40.
Ce distributeur est traversé par un axe 41, rainuré ou présentant un diamètre moindre en 42 sur une partie de sa longueur; cet axe est soumis à un ressort 43 et coopère d'une part avec la came réglable 8 par l'intermédiaire d'un renvoi 44 et d'autre part avec le levier 30 en raison d'un épaulement 45 prévu à l'extrémité de ce dernier et sur lequel porte d'ailleurs le ressort 31.
Un cylindre de remplissage d'huile 46 permet la compensation de toutes fuites d'huile pouvant amener des entrées d'air dans le circuit �'huile de l'ensemble du circuit hydraulique.
Le fonctionnement de cette commande est le suivant :
A l'arrêt (fig. 2) : La canalisation d'arrivée d'air 19 étant ouverte, l'électro-valve 18 laisse passer l'air dans la chambre avant B du cylindre de poussée 12 et assure le maintien de la broche, le piston 13 solidaire de la traverse 10 est maintenu en butée contre le fond du cylindre 12
(pour les têtes inclinées ou verticales, on peut prévoir également un système d'accrochage pour empêcher la broche de redescendre lorsqu'on ferme la
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21.
Avance rapide : A la mise en marche, l'électro-valve change la communication d'arrivée d'air; l'air comprimé arrive alors dans la chambre arrière A et pousse.'le piston 13 et en conséquence l'ensemble du châssis mobile 2; l'air est refoulé de la chambre B par la canalisation 14 où l'étrangleur 16 assure le maintien d'une certaine pression et permet le réglage de la vitesse d'avance rapide.
D'autre part, la traverse 10 s'éloignant de l'axe 47 du distributeur 21, cet axe est repoussé par le ressort 48 et établit la communication entre la canalisation 20 et la chambre arrière du cylindre 22 sans que toutefois l'air déplace le piston 23, le ressort 24 étant taré à une pression supérieure à celle provoquée par l'étrangleur 16 (mais inférieure à la pression normale de l'air comprimé).
En même temps, l'huile contenue dans le cylindre 34 passe de la chambre avant à la chambre arrière sans difficulté, le distributeur 40 étant maintenu par son ressort 43 en position de passage libre.
Enfin, la tige 26 sur laquelle appuyait la traverse 10 avance légèrement sous l'action du ressort 27 pour venir en butée contre le crochet du verrou 25, l'avance étant égale à un jeu présenté par l'encoche 33 dont le rebord arrière vient alors buter contre le crochet. Cette avance rapide se poursuit jusqu'au moment où la came 8 vient appuyer sur le renvoi 44 du distributeur 40.
Avance lente;. La came 8 entraînée sur la barre 7 du châssis mobile bascule le renvoi 44 ce qui'pour effet d'attirer la tige 41 en arrière contre l'action du ressort 43 (fig. 3). Le passage d'huile 42 se trouve déplacé et la conduite 39 est alors obstruée par la partie pleine de la tige
41. L'huile venant de la chambre avant du cylindre d'huile 34 ne peut plus passer vers l'arrière que par la valve hydrostatique 37 et l'organe étrangleur 38, ce qui freine son écoulement; le châssis progresse alors en marche
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bère le talon 45 du levier 30, ce dernier bascule légèrement sous l'effet du
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celle-ci ne peut revenir vers l'avant, sous l'action du ressort 43,lorsque
la came 8 dans son avance a lâché le renvoi 44.
L'avance lente se poursuit jusqu'au moment où la came butée 9 vient appuyer sur l'extrémité de la tige 23a faisant saillie hors du cylindre 22
Retour rapide : En poussant la tige 23a, la came 9 provoque le basculement du verrou 25 qui libère la barre 26, celle-ci est poussée vers l'avant par le ressort 27 (figo 4).
(Lorsque l'on veut obtenir en fin de course avant un effet de lamage, c'est-à-dire une rotation sans avance de l'outil, on utilise l'écrou
et le contre-écrou 23b sur l'extrémité filetée de la tige 23a, qui, amenés
à la position voulue, servent de butée et empêchent la tige de partir en avant; dans ce cas, un dispositif temporisateur est monté sur le circuit de commande
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<EMI ID=9.1> a) Par le micro-rupteur 29, enfoncé par la partie pleine de la barre, la coupure de l'électro-valve 18, ce qui inverse l'arrivée d'air au cylindre 12, l'air comprimé étant alors envoyé par la conduite 14 vers la chambre avant du cylindre 12; b) Par le levier 30 dont l'extrémité est restée engagée dans le cran 32 et qui a légèrement basculé vers l'avant,- le retour de la tige 41 du distributeur vers l'avant, ce qui rétablit la libre circulation de l'huile du cylindre 34,
L'air arrivant dans la chambre B du cylindre 12 pousse le piston 13, l'air refoulé de la chambre A est freiné par l'organe étrangleur 17 servant à régler la vitesse du retour rapide. L'air comprimé de la chambre B parvient également, par le distributeur 21, dans la chambre arrière du cylindre 22 et maintient le piston 23 dans sa position avancée lorsque la butée 9 est ramenée en arrière avec l'ensemble du châssis.
Fin de retour : En fin de retour, la traverse avant 10 vient appuyer sur l'extrémité avant 47 de la tige du distributeur 21; celle-ci obture la canalisation 20 et met à l'air libre, par un orifice convenable, la canalisation venant de la chambre.arrière du cylindre 22. Le piston 23 de celui-ci est ramené en arrière par le ressort 24, ce qui libère le verrou 25 dont le crochet retombe dans l'encoche 33, la barre 26 étant elle-même repoussée également par la traverse 10. Le poussoir de l'interrupteur 29 revient dans le cran 28 et est réarmé. Cet interrupteur permet ainsi d'empêcher une remise en marche de la machine si la tête n'est pas revenue en position arrière.
La commande décrire est également prévue de manière à permettre
à un moment quelconque de l'avance rapide ou lente l'inversion du mouvement et le recul de la broche en retour rapide. A cet effet, le circuit électrique comporte un bouton-poussoir permettant de couper le courant électrique allant à l'électro-valve; lorsque ce bouton est actionné, l'électro-valve revient alors à la position pour laquelle l'air comprimé est envoyé à la chambre avant B du cylindre 12. L'air comprimé passant par le distributeur 21 arrive au cylindre 22, pousse le piston 23 et déclenche le verrou 25, ce qui
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culerle levier 30 qui libère la tige 41 du distributeur 40 lorsque celui-ci est en position d'avance lente. On obtient ainsi, dans tous les cas, le retour rapide de la broche.
Le schéma simplifié du circuit électrique de cette machine a été représenté à la figo5o
On voit sur ce schéma que-le circuit de commande alimenté par les
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en marche 51; sur ce circuit sont également disposés le bouton-poussoir d'ar-
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tion du moteur de broche 5; le relais 54 actionne également le contact 56 monté sur le circuit de commande d'avance sur lequel sont placés le boutonpoussoir 57, le bouton-poussoir de recul 59, l'interrupteur de fin de course 29 et le relais 60 actionnant les interrupteurs 61 placés sur le circuit
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Pour la mise en marche, le conducteur de la machine appuie
sur le bouton-poussoir 51, le relais 54 est excité-, ce qui enclenche les interrupteurs 55 et ferme le contact 56; le moteur 5 tourne, le conducteur appuie alors sur le bouton d'avance 57; le relais 60 est excité, ce qui enclenche les interrupteurs 6L d'électro-valve. Celle-ci, comme il a été dit, alimente alors la chambre arrière du cylindre 12 et la broche avanceo
En fin de course avant, l'interrupteur 29 est manoeuvré ainsi qu'il a été dit, le courant n'arrive plus à l'électro-valve qui dirige alors l'air comprimé vers la chambre avant du cylindre 12, la broche recule.
Le conducteur a également à sa disposition les boutons-poussoir 59, permettant d'obtenir à tout moment le recul de la broche et le bouton-poussoir
53 commandant à la fois l'arrêt du moteur et le recul de la broche.
Il est naturellement aisé, par des modifications du domaine de la technique habituelle, de permettre la commande et le fonctionnement simultanés de plusieurs machines-outils de ce type.
Il serait également aisé de modifier la commande électrique pour faire fonctionner la machine en taraudeuse par adjonction d'un inverseur faisant tourner le moteur de broche en sens inverse pendant le mouvement de recul.
Les principaux avantages de la commande décrite sont les suivants :
- constance de l'avance quel que soit l'effort;
- poussée dans l'axe de la broche;
- possibilité de régler la poussée en fonction de l'effort démandé;
- grande vitesse d'approche et de recul rapide (pas de perte de temps surtout pour les grandes courses);
- dispositif de sécurité permettant le recul rapide à toute position de la broche; - commande directe de rotation (1500 et 3000 tours/minute);
- possibilité de monter des réducteurs pour vitesses lentes;
- commande à distance par électro-valve permettant la commande simultanée de plusieurs machines.
REVENDICATIONS.
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broche de machine-outil, notamment pour perceuse, permettant d'obtenir une avance rapide, une avance lente et un retour rapide de la broche, comprenant un châssis mobile formé d'un axe principal portant la broche ainsi qu'un piston situé dans un cylindre alimenté en air comprimé, un deuxième axe portant un piston situé dans un cylindre rempli d'huile et dont les chambres avant et arrière communiquent notamment par l'intermédiaire d'un distributeur, un troisième axe, parallèle aux deux premiers, portant une came réglable en position et destinée à agir sur le distributeur, ces axes étant rendus solidaires par deux traverses,
la traverse arrière portant une came-butée agissant sur des organes convenables pour réaliser l'inversion du sens de marche et obtenir le retour rapide et la traverse avant agissant en fin de course sur ces organes pour réaliser le retour de la commande dans l'état initial.
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caractéristiques suivantes.: a) l'accès de l'air comprimé à l'une ou l'autre des chambres du cylindre principal est commandé par une électro-valve; b) L'électro-valve, en l'absence de courant, admet l'air à la chambre avant du cylindre principal et à la chambre arrière lorsqu'elle est excitée; c) Des organes étrangleurs réglables sont disposées sur les canalisations reliant l'électro-valve aux chambres du cylindre principal; d) La chambre avant du cylindre principal est reliée par l'intermédiaire d'un distributeur coopérant avec la traverse avant, avec la chambre arrière d'un cylindre contenant un piston soumis à un ressort et dont la tige fait saillie à l'extérieur du cylindre, cette tige coopérant d'une part avec la butée de fin de course portée par la traverse arrière et d'autre part avec un verrou;
e) Il est-prévu une barre pouvant prendre un déplacement longitudinal limité, qui est soumise à l'action d'un ressort ainsi qu'à celle de la traverse avant, cette barre est maintenue par le verrou désigné au paragraphe précédent pendant les manoeuvres d'avance lente et rapide et est libérée pendant le retour rapide; f) La barre selon e) présente un cran dans lequel pénètre, avec un certain jeu, un crochet porté par l'extrémité du verrou;
g) La barre selon e) coopère d'une part avec un rupteur qui
coupe le courant parvenant à l'électro-valve lorsque la barre est libérée par le verrou et d'autre part avec un levier coopérant avec le distributeur placé sur la canalisation du cylindre hydraulique pour maintenir celui-ci
à la position d'obturation de la canalisation hydraulique pendant l'avance lente.