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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX DISPOSITIFS HYDRAULIQUES DE CALAGE
DES PIECES A USINER.
La présente invention est relative aux dispositifs de calage des pièces à usiner, particulièrement des feuilles de métal dans les ébarbeuses) presses a estamper et de type analogue, dans lesquelles l'organe de calage proprement dit, le sabot de calage, agit au moyen d'un piston mobile à l'in- térieur d'un cylindre, ledit piston étant mû à l'aide d'un liquide mis en mouvement par la pompe.
Généralement, les moyens de calage de ce type sont pourvus de plusieurs plaques de pression ou sabots de calage, reliés à des pistons à l'intérieur de cylindres communiquant avec un passage,dans lequel la pompe, qui est commune aux cylindres, crée la pression requise pour le déplacement des pistons.
Lorsque les sabots, de calage sont en service, avant que commence l'opération-d'usinage proprement dite,telle que cisaillage, ou similaire,, ils doivent se déplacer à une très grande vitesse vers la pièce à usiner.
Dans les réalisations connues de dispositifs de calage de l'espèce considérée le choc du sabot de calage contre la pièce à usiner devient en conséquence puissant et produit beaucoup de bruit. De plus, il y aura une augmentation de la pression dans le système pompe en un très court laps de temps. Des tentatives ont été faites pour obvier à cet inconvénient en ralentissant à un minimum le mouvement des sabots lors de leur pose sur la pièce à usiner (les sabots appuient continuellement sur la pièce à usiner ou son support) mais même dans ce cas un bruit désagréable se produira.
Des explications variées de ce désavantage sont convenables, tel- les qu'une élévation momentanée de la pression au moment de l'établissement du contact, une grande vitesse du sabot à ce moment ou la formation de bulles d'air dans le fluide agissant (liquide comprimé). Le bruit peut être admis comme produit non seulement par le choc du sabot contre la pièce à usiner mais aussi par l'accroissement momentané du travail de la machine se tradui-
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sant par une augmentation de la pression créée à l'établissement du contact brutal et par des modifications des jeux dans les paliers de l'équipement mé- caniques causées par ladite augmentation de travail.
' L'objet de la présente invention est avant tout de remédier aux inconvénients susmentionnés et de procurer un dispositif de calage silencieux.
A cette fin, on a prévu suivant l'invention, entre la pompe du dispositif de calage et le cylindre du piston du sabot ou - dans le cas de plusieurs sabots de calage et cylindres correspondants - le cylindre installé près de la pompe, en organe destiné à contrôler (régler) la circulation du li- quide entre la pompe et le ou les pistons. Cet organe régulateur facilite le contrôle de la vitesse du piston et de la pression régnant en tête du piston, de telle manière que le bruit désagréable soit réduit ou disparaisse complètement.
L'organe régulateur peut être conçu de telle manière que son ouverture régulatrice varie pendant le mouvement du piston, en sorte qu'une variation convenable de la pression et de la vitesse soit atteinte.
Dans certains cas, une ouverture régulatrice constante peut aus- si être utilisée, vu qu'une telle ouverture peut amener un équilibrage pro- pre à réduire la vitesse du piston.
L'organe régulateur peut être disposé dans la pompe dans un pas- sage entre la pompe et le cylindre contenant le piston du sabot, ou à l'en- trée du cylindre . Dans le cas de plusieurs cylindres, il peut être placé avant le cylindre situé près de la pompe, ou bien un organe régulateur est disposé à l'entrée de chaque cylindre, avec le résultat que, pour tous les sabots, on obtiendra une vitesse plus uniforme à chaque mouvement. Il est aussi possible de disposer des ouvertures de réglage à la fois à proximité de la pompe et à chaque cylindre.
Une forme d'exécution de l'invention est illustré sur les des- sins ci-annexés, à titre d'exemple de l'invention.
Dans ces dessins ; - la figure 1 est une coupe verticale par l'organe de calage et une pompe y associée, cette dernière étant représentée à une échelle réduite; - les figures 2 et 3 montrent une forme d'exécution de l'organe régulateur à une échelle plus grande, avec l'organe de calage relevé ou posé contre la plaque métallique de calibre maximum; - les figures 4 et 5 montrent les diagrammes illustrant le mouve- ment du'sabot et les conditions de pression dans le système pompe.
Dans les dessins, 1 désigne le corps d'une pompe à piston dont le piston 2 est actionné au moyen d'un excentrique 3, contre lequel il est maintenu'au moyen d'un ressort 5 par l'intermédiaire d'un galet 4. A la sor- tie 7 de la chambre 6 de la pompe, est reliée une conduite 8 reliée elle-mê- me à un ou plusieurs dispositifs de calage. Dans la forme d'exécution re- présentée, le dispositif de calage comprend un cylindre 9 avec une coiffe 10 qui est fixée à un bâti au moyen de boulons 11, et un piston 12 mobile à l'intérieur du cylindre et pourvu d'une tige de piston 13, dont l'extrémité inférieure forme un sabot de calage 14.
La tige du cylindre est pourvue d'un passage 15 dont une extré- mité est reliée par une partie de la conduite 8 à la chambre de pompe 6, et dont l'autre extrémité peut être reliée par une prolongation de la conduite 8 à un ou plusieurs dispositifs de calage supplémentaires.
A l'intérieur du cylindre est prévu, suivant l'invention, un or- gane régulateur, qui prend ici la forme d'une soupape régulatrice ayant un logement de soupape 16 ouvert vers le passage 15, ledit logement de soupape étant assujetti dans un alésage de la tête du cylindre au moyen d'un bouchot vissé. Le logement de soupape est formé d'un siège 18 pourvu d'une ouverture de passage 19 par laquelle le liquide se trouvant dans la conduite 8 devra passer pour pouvoir agir sur la partie supérieure du piston 12.
Un corps de
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soupape en forme de pointeau 2o est fixé à la partie supérieure du piston
12 et fait sailllie vers le haut à travers l'ouverture 19. Comme, repré- .;. senté plus clairement en figure 2, le pointeau précité est pourvu d'une partie cylindrique plus étroite 21 qui est prolongée vers le bas par une courte partie conique 22 et vers le haut par une partie conique plus longue
23, qui aboutissent respectivement aux plus grandes parties terminales cy- lindriques 24 et 25 du pointeau
Le logement de soupape 16 est prolongé vers le bas sur une cer- taine distance le long des parois du cylindre et y forme une butée 26, con- tre laquelle le piston 12 est maintenu, dans la position relevée du sabot 14 au moyen d'un ressort 27,
qui est inséré sous tension dans l'espace entre la partie inférieure du piston et l'extrémité inférieure de l'espace cylin- drique .
A la partie inférieure du sabot, est fixé un coussin 28 en caout- chouc ou autre matière élastique. Une soupape unidirectionnelle 32, mainte- nue en place grâce à une rondelle 33 dans le logement de soupape, est adap- tée pour s'ouvrir vers le haut, afin de permettre le départ du liquide du cylindre 9 au-dessus du piston 12 vers le passage 8.
Le mode de fonctionnement de l'appareil décrit est sommairement le suivant
La figure 1 montre le mécanisme avec le piston 2 de la pompe ain- si que le piston 12 du dispositif de calage dans la position la plus relevée, l'excentrique 3 étant alors au contact du galet 4 en un point 29 de la cir- conférence où le rayon est le plus petit. Si l'on fait tourner l'excentri- que à partir de cette position, il abaissera le piston jusqu'à une position inférieure, ce qui a lieu lorsque, au début de la portion de la périphérie de l'excentrique de plus grand rayon, le point 30 est mis en contact avec le galet 4.
L'excentrique aura alors tourné d'un angle Ventre les rayons r1 et r Durant ce mouvement de rotation, le sabot de calage s sera déplâ ce de sa*position la plus élevée jusqu'à se poser sur la pièce à usiner, tandis que le corps de soupape sur le piston 12 se sera déplacé de sa posi- tion la plus élevée montrée en figure 2 jusqu'à sa position de travail mon- trée en figure 3, où le sabot cale la pièce à usiner, telle qu'une feuille métallique 31. La forme de l'excentrique entre les points 29 et 30 est eon- çue pour que le piston 2 se meuve d'une manière appropriée.
Lors du mouvement vers le bas du piston 2, le liquide (générale- ment de l'huile) sera déplacé dans la chambre de pompe 6 et extérieurement dans la conduite 8, le liquide passant sous l'influence d'une chute de pres- sion au travers de l'ouverture du siège 18 pour mettre en mouvement le pis- ton 12 afin de faire descendre ce dernier. Ce mouvement est contrôlé grâce à la soupape de la manière suivante
Au commencement du mouvement vers le bas, la section de passage est augmentée progressivement jusqu'à une valeur maximum, qui est atteinte quand la partie conique 22 et le pointeau de la soupape se sont déplacés au delà du siège.
L'ouverture maximum de passage est maintenue aussi longtemps que la partie cylindrique 21 se déplace au travers du siège, après quoi la section de passage décroît lentement pour atteindre sa valeur minimum quand la partie cylindrique 25 du pointeau de la soupape entre dans l'ouverture du -siège.
Quand le piston retourne à sa position supérieure sous l'influ- ence du ressort 5 après une course de travail, le liquide sera ramené par les ressorts des sabots, dans la chambre 6 de la pompe. Ce mouvement se pro- duira à une résistance aussi faible que possible, ce qui est-facilité par la soupape unidirectionnelle 32 située dans le logement de soupape 16, la- dite soupape admettant un écoulement du liquide au delà de l'ouverture régu- latrice 19, de l'espace cylindrique au-dessus du piston 12 jusqu'au passage 8.
Le corps de soupape de la soupape unidirectionnelle peut consister en une bille flottante que l'on empêche de s'élever trop haut de son siège grâ- ce à la rondelle 33
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Dans le diagramme de la figure 4, la courbe a montre que -la - - vitesse V du sabot peut varier avec le temps t durant le mouvement de pose dans une réalisation déterminée.. La vitesse croit d'abord lentement en para- tant de zéro puis rapidement jusqu'à une valeur maximum., pour retomber, à nouveau vers la fin du mouvement.
Le point v correspond au moment où le coussin du sabot entre en contact avec la pièce à usiner Si le coussin é- tait omis la vitesse tomberait momentanément à ;zéro en ce point. Le cous- sin produit un équilibrage, qui se manifeste dans la courbe par une inclinai- son de la dernière partie droite de cette courbe.
Une des raisons du bruit désagréable des appareils de calage con- nus, résidait, comme indiqué plus haut, dans une élévation momentanée de pression dans le système hydraulique à la pose du sabot contre la pièce à usiner, par laquelle élévation tout jeu existant dans ces paliers produit un coup de bélier. Ceci peut être évité suivant l'invention, en réalisant la courbe de l'excentrique de la pompe d'une façon adéquate entre les points 29 et 30, pendant que simultanément la soupape régulatrice décrite est mise en service. Suivant l'invention, ces organes sont conçus de façon que la pression maximum soit atteinte dans le système derrière la pompe quand le sabot frappe la pièce à usiner.
La courbe h, figure 4, montre l'allure d'une élévation de pres- sion de cette sorte. V1 et P1 sont relatifs aux vitesses et pressions cor- respondant l'une à l'autre dans le temps t1 au moment t2' correspondant à la votesse v2 du sabot. Quand le sabot frappe la pièce à usiner, la pression a monté à sa valeur maximum Pmax. , qui est maintenue pendant que le sa- bot reste posé contre la pièce à usiner et que cette dernière est soumise à une opération de travail, telle que coupape ou estampage. Manifestement, le mécanisme d'entraînement est donc progressivement chargé pendant le temps mis par le sabot pour se déplacer de la position initiale à la position de calage et, en conséquence, aucun bruit ne peut ici être produit quand le sabot frap- pe la pièce à usiner.
La figure 5 montre un diagramme de la course du sabot en fonction du temps avec une courbe de vitesse du type a montré en figure 4.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple d'exécution représenté.
Une multitude d'autres réalisations sont possibles
Une suppression des jeux dans le mécanisme d'entraînement et un certain équilibrage comme indiquée plus haut.. peuvent être obtenus, par exem- ple, en ménageant une ouverture régulatrice constante dans le passage 8 ou dans la pompe proprement dite. Un tel agencement peut aussi être utilisé en combinaison avec le dispositif régulateur variable formé par la soupape 16 - 19.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif hydraulique de calage des pièces à usiner, telles que des feuilles de métal, dans les ébarbeuses, presses à cintrer et de type analogue, dans lesquelles un piston, mobile dans un cylindre, actionne l'organe de calage proprement dit tel qu'un sabot ou une plaque de pression, ledit piston étant mû au moyen d'un liquide mis en mouvement par une pompe, caractérisé en ce que l'on interpose entre la pompe et le cylindre, un organe contrôlant la circulation du liquide de la pompe au piston.