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APPAREIL ELECTRIQUE POUR LA COMMANDE DES MECANISMES D'ACTIONNEMENT HYDRO-
PNEUMATIQUES. '
Cette invention a pour objet un appareil électrique pour commander les mouvements d'un mécanisme d'actionnement hydro-pneumatique, par exemple du type décrit dans le brevet n PV406312 connexe déposé le 2 avril 1953 pour "Mécanisme de commande automatique à fonctionnement hydro-pneumatique applicable notamment aux machines-outils".
Les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater que,dans un appareil de ce type, la commande du cycle désiré peut être effectivement et aisément réalisée par l'utilisation d'un dispositif de commutation électrique actionné par des variations de pression en des points choisis du système parcouru par le fluide et un dispositif de commutation électrique supplémentaire actionné mécaniquement par le mouvement de l'élément moteur de l'appareil.
Etant donné qu'un appareil de ce genre est d'une application nécessaire en premier lieu dans la technique de la fabrication en série avec précision et qu'il doit fonctionner à une vitesse relativement élevée pendant de longues périodes de temps, il faut que cet appareil électrique satisfasse à un certain nombre de conditions exactement définies. C'est ainsi, par exemple, qu'il doit être extrêmement robuste et apte à fonctionner sans dérangements pendant des périodes prolongées, qu'il doit en outre être sensible, afin de permettre une commande exacte en vue d'un travail de précision et qu'il doit être enfin, comme cela est évident, de fabrication peu coûteuse.
Le but de l'invention est donc de permettre la réalisation d'un appareil de commande électrique perfectionné applicable aux mécanismes d'actionnement hydro-pneumatiques apte à satisfaire aux desiderata sus-indiqués, cet appareil étant étudié de manière à pouvoir être commandé automatiquement, semi-automatiquement ou manuellement et à pouvoir être réglé facilement et avec précision, afin d'assurer les variations nécessaires au
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point de vie du type de cycle du mécanisme auquel il est appliqué.
Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation de dispositifs de commutation et de systèmes de commande applicables aux perceuses et grâce auxquels leur fonctionnement puisse être commandé de façon coordonnée avec le fonctionnement des dispositifs tels que des mandrins, des mécanismes à repères ou des dispositifs ou mécanismes analogues, ou de façon coordonnée avec d'autres perceuses.
Une particularité de l'apparail de commande perfectionné que prévoit l'invention, c'est qu'il est étudié pour s'appliquer à un mécanisme d'actionnement dans lequel l'intervalle entre la fin de la course d'avance de l'élément moteur et sa course de retour peut être aisément contrôlé et réglé avec précision.
Une autre particularité de l'invention méside dans un ensemble de commutateurs influant sur un circuit de commande et logé dans un carter compact monobloc pouvant trouver avantageusement son utilisation dans les installations où les considérations d'encombrement louent un grand rôle.
En vue de ce résultat, l'invention prévoit un ensemble nouveau de groupes de commutateurs multiples, un desdits commutateurs étant actionné par un soufflet réagissant à une pression.
Une caractéristique de l'invention réside également dans un dispositif de conception nouvelle pour actionner un commutateur limiteur au moyen d'un soufflet commandé par un fluide, des moyens nouveaux étant prévus pour monter et pour commander le mouvement de ce soufflet afin de protéger celui-ci des variations de pression excessives en augmentant notablement leur durée utile dans les conditions de fonctionnement normales .
D'autres particularités et avantages de l'objet de l'invention découlent de la suite de ce texte et des dessins annexés dans lesquels : -
La fig. 1 est une vue schématique partiellement en coupe d'un mécanisme hydro-pneumatique du type auquel l'invention est aisément applica- ble, cette vue mettant en évidence l'appareil électrique de commande tel qu'il est monté en place sur ce mécanisme.
La fig. 2 est une vue à plus grande échelle du groupe commutateur en supposant que le couvercle est enlevé, cette vue montrant une réalisation d'un circuit de commande, certaines parties du commutateur étant supposées arrachées pour montrer les détails de construction intérieurs.
Les figs . 3 et 4 sont des vues en coupe transversale à plus petite échelle faites respectivement par les lignes 3-3 et 4-4 en fig. 2
La fig. 5 est un diagramme de connexions montrant le circuit complet représenté en fig. 2 et comportant le commutateur que montrent les figs. 2, 3 et 4 pour commander l'appareil visible dans la fig. 1.
La fig. 6 est une vue semblable à la fig. 5 montrant une variante du circuit de commande.
Gomme représenté de façon simplifiée dans la fig. 1. il s'agit ici d'un mécanisme d'actionnement à fonctionnement hydro-pneumatique du type décrit dans le brevet connexe déjà indiqué et auquel les ensembles de commutateurs et de systèmes de commande que prévoit l'invention sont particulièrement appliqués.
Les détails du mécanisme d'actionnement représenté par la fig.
1 ne font pas partie de l'invention et ne seront donc décrits que dans la mesure où cela est nécessaire pour expliquer la fonction et l'application de ce nouvel appareil de commande.
Comme le montre la fig. 1. 20 indique un cylindre d'actionnement principal dans lequel peut aller et venir un piston moteur 22 qui porte à rotation une broche porte-foret 23. Ce piston 22 est pourvu d'une partie annulaire 24 de plus grand diamètre qui divise la chambre principale délimitée dans le cylindre 20 en deux compartiments : un compartiment @ draulique 26 situé sur son coté avant et un compartiment pneumatique 23 si-
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tué sur son coté arrière.
Le piston moteur 22 est déplacé vers la droite (en regardant la fig. 1) sous l'effet d'une pression d'air régnant dans la
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chambre 2-8 et engendrée par un conduit 0 relié sélectivement à un conduit de pression 2 ou à un conduit d'échappement 21 par l'intermédiaire d'une vanne 32 à quatre voies comme décrit plus complètement ci-après. Les vitesses du piston 32 pendant sa course avant et son mouvement de retour sont commandées par l'écoulement du liquide par un canal 22 qui communique avec un groupe de commande comprenant un cylindre d'avance 34 et un cylindre d'approche rapide 36. Le mouvement d'avance du piston 22 est limité par un collier d'arrêt réglable 37 vissé dans l'extrémité avant du corps 20 du cylindre .
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Dans les cylindres l.. et ,6¯ sont logés pour y effectuer des mouvements alternatifs un piston d'avance 38 et un piston d'approche rapide 40 qui divisent les cylindres respectifs en cambres pneumatiques 42 et 44 reliées entre elles par un conduit 45 et en chambres hydrauliques
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!J;. et 1&, ces dernières communiquant entre elles par un conduit 2Q. Les chambres pneumatiques ,2 et ¯Q sont en communication sélective avec un conduit de pression 29 et avec un conduit d'échappement 51 par une vanne
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32 à quatre voies et par un conduit 2.
On voit que la communication est établie directement à partir du canal Il avec la chambre ¯48 ¯ par le conduit 2Q et quelle est établie avec la chambre /6 par l'intermédiaire d'un clapet de retenue à bille µà et d'un orifice ;Z6 dont la section effective est commandée par le mécanisme désigné dans son ensemble par $8. Le mouvement du piston d'approche rapide 50 vers la droite est limité par une butée réglable 57.
Le fonctionnement du mécanisme ainsi décrit se déroule comme suit: -
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Si l'on suppose que les pistons .22? 3 et 0 se trouvent dans les positions que montrent la fig. 1 et que le conduit 30 est relié au conduit de pression .29, tandis que le conduit 52 communique avec le conduit
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d'échappement ,1, l'air comprimé parvient à la chambre Za et déplace le piston 22 vers la droite en refoulant le liquide hors de la chambre 26, par le canal ,33,. Etant donné que l'espace 44 communique avec l'atmos-
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phère, le liquide parvient librement par les canaux 12 et 0 jusque dans la chambre ¯4à., en refoulant rapidement le piston d'approche rapide 40 vers la droite jusqu'à ce qu'il heurte l'extrémité d'une butée mobile fil.
On voit qu'après que le piston 40 d'approche rapide atteint la limite de sa course, le liquide refoulé hors du canal¯33. ne peut passer qu'à travers l'orifice calibreur 56 étant donné que la bille µ± formant clapet est maintenue dans sa position de fermeture. Le piston 22 continue alors à avancer vers la droite à une vitesse réduite, qui est déterminée par le réglage du mécanisme 58 Pendant cette partie de la course, le piston se meut librement vers la gauche étant donné que la chambre 42 communique avec l'atmosphère. Le mouvement du piston 22 vers la droite à vitesse réduite continue jusqu'à ce que ce piston heurte la butée mobile
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:21..
Quand le piston 22 s'arrête, la pression tombe rapidement dans la chambre 26 et un commutateur 59 réagissant à la pression (voir les figs.
2 et 3) placé dans un boîtier 60 fixé au flanc du corps 20 du cylindre est actionné pour déplacer la vanne 32 comme il est exposé ci-après.
Quand la vanne 3.2, est déplacée, le conduit 52 est relié au conduit sous pression.29, tandis que le conduit 30 est relié au conduit
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d'échappement ,1,.,, ce qui met la chambre 28 en communication avec l'atmospnère et établit une communication entre les chambres 2. et JJ. et l'ad- mission de la pression. Ainsi le piston 40 d'approche rapide se trouve déplacé vers la gauche, et le piston d'avance 38 vers la droite, ces deux pistons agissant pour refouler le fluide par le canal 12 dans la chanbre 26, en déplaçant rapidement le piston 22 vers la gauche.
Le mouvement du piston 22 vers la gauche se continue jusqu'à ce que l'extrémité arrière dudit piston vienne en contact avec un piston plongeur 62 pour actionner un second mécanisme de commutation 64 logé dans un boîtier 60 pour pré-
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parer le mécanisme au début du cycle opératoire suivant.
Comme le montrent plus particulièrement les figs. 2 3 et 4 dans lesquelles la construction des ensembles des commutateurs et du boîtier 60 qui les renferme sont dessinés en détails, le boîtier 60 est constitué par une pièce monobloc obtenue par moulage, ouverte à sa partie supérieure et sur laquelle peut être monté un plateau 61 formant couvercle., fixé par des
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vis à tête implantées dans des orifices taraudés 62. Dans le fond du b01:.. tier 60 sont prévus plusieurs alésages 66 qui reçoivent des boulons (non représentés) assurant la fixation du boîtier 60 sur le corps principal cylindrique 20.
Le commutateur 64 qui est actionné mécaniquement est maintenu en position dans le bottier 60 par des écrous de blocage 68 vissés
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sur un prolongement 1Q faisant corps avec ce commutateur 64 et traversant un orifi ce du fond du boîtier 60 comme le montre la fig . 3 . Le piston plongeur d'actionnement 62 est logé pour y aller et venir dans ce prolon-
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gement logo Le commutateur Ùà qui est du type limiteur qu'on trouve couram ment dans l'industrie est muni de trois bornes 12:., 1l e. 14 par lesquelles il peut être connectéà un circuit de commande . Quand les bornes 72 et 74 sont employées., le commutateur 64 fait office de commutateur normalement fermé, et l'abaissement du piston plongeur 62 ouvre ce commutateur.
Si, par
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contre, les bornes .73. et 74 sont utilisées comme dans l'hypothèse que montrent les figs. 2, 5 et 6, le commutateur 64 fait office de commutateur normalement ouvert, de sorte que l'abaissement du piston plongeur le ferme On conçoit que le piston plongeur est sollicité par un ressort de venir occuper sa position sortie.
Le commutateur 59 est de même un commutateur limiteur qu'on trouve couramment dans l'industrie; il est monté dans le boîtier 60 et y est
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maintenu au moyen de vis 76 et d'écrous 78. On remarquera que les têtes des vis fil. se logent dans une barre d'espacement ou entretoise 30 qui s'étend en travers du fond du boîtier 60 et se loge dans une fente 31 pratiquée dedans, afin de préserver le contour lisse de la base du boîtier 60 et de permettre un contact arasé avec le corps du cylindre 20. Cette barre d'espacement 80 permet également un réglage vertical limité du commutateur 59 et facilite le dégagement de celui-ci sans que les vis se perdent.
Le commutateur 59 est pourvu de trois bornes 82, Il et 34 et est actionné par le mouvement ascendant d'un goujon 36 sollicité vers le
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bas par un ressort. Si ce sont les bornes 32 et 8 qui travaillent, comme dans le cas que montrent les figs. 2 et 5, le commutateur constitue un élément normalement fermé, de sorte que le mouvement ascendant du gou-
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jon 86 l'ouvre. Si, par contre, ce sont les burnes 83 et 84. qui tra- vaillent, comme dans l'hypothèse que montre la fig. 6, le commutateur
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se comporte com=e s'il était normalement ouvert, de sorte que le mouve- ment ascendant du goujon 86 le ferme.
Comme indiqué ci-avant, le commutateur 59 est actionné par un équipage réagissant à la pression désigné dans son ensemble par 88 et qui est décrit ci-après en regard des figs. 2 et 4' On voit que le boîtier.60 est pourvu d'un alésage 90 servant de logement à un manchon 92. Celui-ci est maintenu en place par une vis de calage ±± qui traverse la paroi latérale du boîtier 60 pour venir s'implanter dans une creusure
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5li2 à profil fuselé qui est pratiquée dans le manchon 2.
Quand on serre la vis de calage .9? la partie renflée 97 du manchon se trouve appli- quée fermement contre la face terminale qui entoure l'alésage 90 et est maintenue dans une position axiale prédéterminée dans l'alésage ,90 délimité par les surfaces appareillées et usinées à la machine du manchon et de l'extrémité de cet alésage 90. Si cela est nécessaire ou jugé désirable, des tôles minces formant cales d'épaisseur peuvent être:montées en cet endroit pour assurer la mise en place désirée (dans le sens axial) du manchon.
Le manchon ,92 est pourvu d'un alésage longitudinal 98 à paroi taraudée qui se termine à son extrémité inférieure par une partie de pl@@
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grand dimii-cre 100. Contre'la face terminale inférieure de la partie renflée ± du manchon 2 sont fixées par des boulons , une plaque d'espacement 102 et une enveloppe de soufflet munie d'une bride de montage 105. Dans l'alésage ",$ est implantée une vis de réglage 1Qa percée de part en part pour livrer passage à un piston plongeur 110 qui peut y aller et venir. Ce piston 110 présente une partie renflée 112 maintenue entre la surface inférieure de la chambre 100 et la surface opposée d'un taquet d' espacement 102.
L'espace séparant ces deux surfaces opposées est supérieur de quelques centièmes de millimètre au calibre axial de la partie
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renflée 112 du piston plongeur 10.
Un ressort de compression 114 enroulé autour du piston plongeur est comprimé entre la vis 108 et la partie renflée 112 du piston plongeur. La force de compression du ressort 114 peut être réglée par un mouvement de la vis 108 qui est munie de préférence à cet effet de logementi: 115 pour l'engagement d'une clef. La vis 108 est coupée par une fente 116. La partie du filetage qui se trouve au-dessous de cette fente est légèrement décalée, de façon que la vis soit maintenue par friction dans la position de réglage choisie.
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A l'intérieur de l'enveloppe 104 se trouve un soufflet l1$ qui est réuni à elle de façon étanche près de son extrémité ouverte , pour délimiter une chambre étanche 122 ménagée entre ce soufflet et son enveloppe. A l'intérieur de la tête du soufflet 118 est fixé rigidement
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un doigt 124 qui traverse un alésage 126 du taquet d'espacement 102 et qui peut y aller et venir librement. L'extrémité externe de ce doigt 124
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plonge dans un alésage central du piston plongeur 1"0¯ et y est immobili-' sé pour ne pouvoir se déplacer axialement par plusieurs vis de calage
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J-<<0 . La chambre 122 est reliée à une chambre hydraulique 26 pla-
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cée du coté avant de la partie 2à du piston par un conduit 1,0 et un raccord 13,1.
Pour empêcher la propagation d'ondes de choc depuis la chambre 26, la chambre 122, le conduit ,0- ou le raccord 131 est muni de préférence, d'un orifice d'écoulement étranglé 132. On voit qu'ainsi toute augmentation de pression dans la chambre 26 produit une augmenta-
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tion correspondante de la pression hydraulique dans la chambre 122. ce qui provoque un mouvement ascendant de l'extrémité libre du soufflet et fait monter le doigt 124 et le piston plongeur 110, et déplace ainsi le goujon 86 en actionnant le commutateur 59. Quand la pression régnant
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dans les chambres .26 et 122 est réduite, le ressort 114, ramène les élé- ments constitutifs à leur position inférieure.
Suivant le mode de réalisation qui est représenté dans les
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figs. l, 2 et 5, la vanne pneumatique 2 est commandée par des solénoïdes opposés 1 0 et l2 à contact momentané. Un circuit de commande dans lequel sont branchés les commutateurs i2 et pour actionner les solénoldes 110 et l!,-,.2 et faire fonctionner le mécanisme hydro-pneumatique que montre la fig. 1 selon un cycle donné est décrit ci-après.
L'énergie électrique arrive par les conducteurs de ligne L1
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et L2 et passe à travers un transformateur 1l"t, puis dans des conducteurs secondaires 14,6 et ±±. La borne 82 du commutateur i2 est connectée par l'intermédiaire d'un conducteur 150 avec un conducteur ,.,6¯ et est également connectée à la borne .1.2. du commutateur 6. par un conducteur 151. La borne àà du commutateur 59 est elle-même connectée par un conducteur 1"2, le solénoïde l-",1.,0, et le conducteur 5 au conducteur 18 d'arrivée du courant. La borne 1k du commutateur est connectée à un commutateur de mise en marche 160 normalement ouvert et manoeuvré à la main par un conducteur 162, puis à un conducteur 148 d'arrivée du
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courant par un conducteur l6., le solénoïde et le conducteur 166.
On remarquera que, grâce à la présence des bornes fi et là dans le commutateur et des bornes 82 et 84 dans le commutateur 2? le premier de ces commutateurs est branché de telle sorte qu'il est normalement ouvert tandis que le commutateur 59 est branché pour être normalement fermé.
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1;1 étant son branchement, le commutateur 59 se ferme quand la pression d'huile régnant dans les chambres 26 et 122 tombe, et il s'ouvre au contraire quand cette pression d'huile dépasse une valeur pré-
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déterminée, soit à cause de l'écoulement réduit à travers le canal là quand la pression d'air agit sur le piston 22, soit quand cette pression
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d'air est appliquée dans les chambres A2 et 44 et que le piston occupe sa position entièrement rétractée.
Le commutateur se trouve fermé quand le piston plongeur 62 est abaissé et ouvert quand il est libéré.
Le fonctionnement du système de commande que montre la fig.
5 est le suivant
Au début du cycle, la vanne pneumatique 32 occupe normalement
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la position dessinée en traits pleins dans la fig. 2, c'est-à-dire fournit de l'air aux chambres 44 et Z,?-. Le circuit se présente alors comme représenté par la fig. 5. Ainsi, au début du cycle opératoire en question le piston 22 est ramené à fond de course vers l'arrière et l'huile qui est renfermée dans la chambre 26 se trouve sous une certaine pression.
Etant donné que la chambre 122 est sous pression et que les connexions du commutateur sont telles qu'il est normalement fermé, ce commutateur 59 est tout d'abord ouvert. Comme le piston 22 occupe sa position à fond de course vers l'arrière, le piston plongeur d'actionnement 62 du commu-
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tateur 64 est abaissé, et le commutateur 64 est fermé.
Ainsi donc, quand le commutateur de mise en marche 160 est fermé, un circuit se trouve éta-
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bli entre les conducteurs 146 et 1ìl en passant par le comnutateur f2ik, le commutateur de mise en marche 160 et le solénoïde 142 Quand ce dernier reçoit le courante la vanne 32 vient occuper Imposition dessinée en pointillé dans la fig. 2,ou la position que montre la fig. 1 en fournissant de l'air sous pression à la chambre 26 par le conduit 30 et en
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faisant ccmnuniquer le conduit ± avec les chambres 42 et àà mises à l'é- chappement. Le piston moteur se déplace alors vers la-droite par une course rapide, de la manière précédemment décrite.
A ce moment, la pression
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du liquide est supérieure à coup sûr a la pression prédéterminée à cause de l'écoule.ment restreint qui se produit par le cs:.2al et du travail mécanique représenté par le déplacement du piston 40 La pression est
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maintenue sur le liquide après que le piston ¯40 heurte la butée 7. En effet, coEime déjà indiqué, l'écoulement du fluide se fait ensuite par l'orifice i9, qui conjuguant son effet à celui de l'étranglement à travers le canÏ-11, produit une course d'avance à vitesse réduite. .insi donc, la pression s'exerçant sur le soufflet 118 maintient le commutateur de limitation 59 ouvert à tout moment quand le piston 22 effectue sa course d'approche et la course d'avance suivante.
Bien que, quand le piston 22 s'est déplacé vers la droite d'une courte distance, le piston plongeur 62 soit libéré et que le commu-
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tateur 6.,'1 soit ouvert et le solénoïde 1 privé de courant, la vanne de- meure dans la position choisie et continue à fournir de l'air comprimé à la chambre 28 jusqu'à ce que le solénoïde opposé reçoive à son tour le courant. En effet, il faut une force positive pour le déplacer dans l'un ou l'autre sens par suite de l'effet d'équilibrage des faces opposées du piston qui sont exposées à la pression de l'air. Le piston 22 se déplace normalement de façon continue au cours de son avance jusqu'à ce qu'il heurte la butée réglable 37.
Quand ceci se produit, la pression d'huile dans les chambres 26 et 122 tombe et soustrait le soufflet 118 à la pression, en permettant au commutateur limiteur 59 de se fermer puisque le piston plongeur 110 est écarté du doigt 86 sous l'action du
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ressort 11.. Quand le commutateur 59 se ferme, un circuit est établi depuis le conducteur l6 jusqu'au conducteur 18 en passant par le commutateur.:i2 et le solénoïde 1 0. Ceci a pour effet d'amener la vanne ± à la position dessinée en traits pleins dans la fig. 2, c'est-à-dire d'en-
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voyer de l'air comprimé dans les chambres 44 et z2 et aussi dans la chambre 23 en communication avec l'atmosphère.
Le même phénomène se produit si le travail de perçage de la pièce dans la machine-outil vient à devenir anormal, c'est-à-dire si la pièce résiste pour une raison que conque à l'action du foret. En effet, dans cette hypothèse, la pièce
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forme butée dearrêt tout comme la butée 2 décrite ci-avant. C'est là une sécurité importante qui soustrait l'outil à tout endommagement.
Quand cet autre circuit regoit le courant, le piston 22 est rappelé rapidement en arrière de la façon précédemment décrite puisqu'un libre écoulement s'établit depuis les chambres .46¯ et 48, en passant par
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les canaux ,0, l'orifice commandé par le clapet à bille de retenue ±, l'orifice 5,6 et le canal 3. Pendant la course de retour du piston gg, le circuit hydraulique se trouve sous une pression suffisante pour ouvrir le coscmtateur 22. Quand le piston atteint sa position retractée au maxi- mum ou sa postion de départ initiale, le commutateur limiteur 64 est à nouveau fermé. En effet, le piston plongeur 62 se trouve abaissé par suite de son contact avec l'extrémité postérieure du piston 22, et la pression régnant dcais le circuit hydraulique en question maintient le commutateur 50 ouvert.
Le système est désormais prêt pour le début du cycle opératoire suivant dès la fermeture du commutateur de mise en marche 160.
Dans certaines installations, il peut être désirable d'utiliser un appareil de commande modifié, afin de permettre l'utilisation d'une vanne pneumatique fonctionnant sous l'action d'un solénoïde unique. Un circuit de commande propre à faire fonctionner la vanne pneumatique 32 au moyen d'un solénoïde unique et dans lequel la vanne est amenée à sa position supérieure (dessinée en traits pleins dans la fig. 2) par l'action d'un ressort de tension (non représenté) est visible dans la fig. 6. Comme indiqué
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dans ce qui précède, les commutateurs 22 et 6", peuvent être branchés dans le circuit. soit pour être normalement ouverts, soit pour être normalement fermés.
Dans le circuit que montre la fig. 6, les deux commutateurs sont connectés de manière à faire normalement office de commutateurs ouverts,
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la borne a du commutateur ± étant connectée par l'intermédiaire du conducteur L76, du commutateur de mise en marche 178 et du conducteur .1f0 au conducteur 172 d'arrivée du courant, tandis que la borne 1!.k du commu- tateur 64 est connectée par l'intermédiaire d'un conducteur 182à la borne 83 du commutateur..5 .2. La borne opposée 84 de celui-ci est elle-même
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connectée par l'intermédiaire d'un conducteur 134, d'un relais z6 et d'un conducteur 188 à l'autre conducteur lli d'arrivée du courant.
Les bornes 1.1.1: et ±à des commutateurs respectifs sont également connectées à un conducteur d'alimentation 172 par. l'intermédiaire d'un autre conduc-
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teur z, d'un contacteur 192 normalement ouvert et d'un conducteur 194 Une des extrémités du solénoide 1Z à?- d'actionnement de la vanne est connectée au conducteur d'alimentation lui par un conducteur il96. Le côté opposé du solénoïde 142 est connecté par l'intermédiaire d'un conducteur
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18, du contacteur 200 normalement ouvert et du conducteur 202 à l'autre conducteur d'alimentation 172.
Le fonctionnement du circuit que montre la fig. 6 se déroule de la manière suivante : -
Si l'on suppos e que la vanne 32 est, s ous l'action de s on ressort, amenée à la position dessinée en traits pleins dans la fig. 2, c'est-à-dire que la pression d'air se manifeste dans les chambres 42 et et que le piston 22 est refoulé à fond de course vers l'arrière (voir
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la fig. 1), le commutateur f2k qui a été branché de manière à être normale- ment ouvert est fermé en appuyant sur le piston plongeur 62.
Comme, ainsi qu'il a été décrit ci-avant, l'huile qui est renfermée dans les cham-
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bres L6 et 122 se trouve sous une certaine pression, le commutateur 12 qui est également branché de façon à être normalement ouvert est fermé par suite de la compression du soufflet 118. Pour amorcer une course motrice, on ferme le commutateur de mise en marche ; ¯ 78, ce qui établit
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un circuit passant par ce commutateur 178 par les commutateurs M et 12 et par le relais de commande 136. L'excitation de ce relais de commande
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l6 a pour effet de fermer les contacts 122 et 200. Quand le contacteur 2 est fermé, le commutateur de mise en marche ,1, et le commutateur li- miteur 64 sont tous deux mis hors-circuit par shuntage.
On voit donc que quand le contacteur 200 est fermé, un circuit se trouve également établi
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entre les conducteurs d'alimentation lli et 172, en passant par le sol'
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noide 2Uu lue solénoïde 12, ce qui amené la vanne 32 à la position des- sinée en pointillé dans la fig. 2 et fait arriver l'air dans la chambre 28, tout en -établissant simultanément la communication des chambres 42 et avec l'atmosphère. Il en résulte que le piston 22 se meut vers la droite de la manière précédemment exposée. Après son mouvement initial, le piston plongeur 62 est libéré, ce qui permet au commutateur 64 de s'ouvrir. Cependant, étant donné que ce commutateur est mis hors-circuit par shuntage, le relais de commande 136 continue à recevoir le courant.
Le mouvement du piston 22 vers la droite se poursuit jusqu'à ce
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que ce piston heurte la butée 12. A ce moment, la pression de l'huile ren- fermée dans la chambre 26 et dans la chambre 122 tombe. Le soufflet 118
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peut ainsi se dilater sous Inaction du ressort lui et le commutateur 12 s'ouvrir. Le circuit passant par le relais de commande 186 est par là même interrompu, et les contacteurs 192 et 200 ouverts . L'ouverture du
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contact 200 prive le solénoïde 112 de courant, de sorte que la vanne 32 regagne sa position dessinée en traits pleins sous l'influence de son ressort, ce qui a pour conséquence de faire arriver de l'air dans les
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chambres 'r2 et 44 et dans la chambre 28 communiquant avec l'atmosphère.
Le piston 22 est rapidement amené vers la gauche Jusqu'à ce qu'il atteigne sa position de fin de course arrière. A ce moment, le piston plongeur 52 est à nouveau abaissé,, ce qui détermine la fermeture du commutateur
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64, rétablit la pression dans les chambres 22 et 123, et ferme le commu- tateur 59. L'appareil est alors prêt à l'amorçage du cycle opératoire suivant par abaissement du bouton de mise en marche 178.
On voit par ce qui précède que le système de commande peut, dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, être rendu entièrement automatique en remplaçant les commutateurs de mise en marche 160 et 178 à contact momentané par un commutateur à deux positions. Si pareil remplacement est effectué, le piston moteur peut fonc-
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tisonner automatiquement avec n'importe quel nombre de courses d'avance et de retour .
On remarquera que, dans l'un ou l'autre des systèmes de commande, un retour en arrière du piston moteur 22 est assuré par le commutateur 59 en réponse à une chute de la pression régnant dans la chambre 26.
Pendant les courses d'approche rapide et d'avance, cette pression dans la chambre 26 est proportionnelle à la pression de l'air dans la chambre 28.
La vitesse à laquelle la pression tombe dans la chambre 26 après que le piston 22 a heurté la butée mobile 37 dépend du calibre de l'orifice 56 et d'autres facteurs mécaniques. Il est évident qu'en l'absence d'un élément compensateur tel que le ressort 114, l'actionnement du commutateur 59 après que le piston 22 a heurté la butée 57 se produira dès que l'élasticité inhérente au soufflet aura vaincu la pression d'huile dans la cham-
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bre L22. C'est ainsi que si une pression de 1,4 kgfcm.2 est nécessaire pour comprimer le soufflet et actionner le commutateur, toutes les fois que la pression sera inférieure à cette valeur, le soufflet sera relaxé et que le commutateur se trouvera dans sa position normale.
Suivant un exemple particulier, si le système de pression d'air est tel que la pression
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d'huile dans la chambr est égale à 7 kgfcm2 pendant la course d'avance du piston 22 vers la droite, la pression dans la chambre 26 doit tomber de cette valeur â une valeur de 1,4 kgjcm2 avant que le commutateur 12 ne soit actionné pour assurer le retrait du piston. Par suite de la relaxaticn des bagues d'étanchéité circulaires et d'autres facteurs mécaniques, la chute de pression ne se produit pas instantanément. Il s'ensuit que le
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piston ne revient pas vers l'arrière instantanément après au9.r atteint sa position d'arrêt. Le temps qui s'écoule entre l'interrupteur de l'avance du pister et le début de sa course de retour est parfois appelé "temps de
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stationnement".
Dans nombre d' opérations mécaniques, il y a une importan- ce considérable à ce que la durée de ce temps de stationnement soit contrb - 1ée dans le3 limites précises. Or, selon une caractéristique de l'invention, des moyens sont prévus pour assurer le contrôle facile et précis de ce terps de stationnement.
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En examinant à nouveau la fig. 2 , on vo it qu-lau et à mesure
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que la vis 103 est engagée plus avant dans l'alésage , le ressort 114 est préalablement chargé, ce qui a pour effet de pousser le piston plongeur 110 et l'extrémité libre du soufflet vers le bas, pour ajouter cet effet
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,â l'élasticité intrinsèque du soufflet. Si l'on dévisse la vis " hors de l'alésage 98, l'effet du ressort 114 décroît progressivement comme cela va de soi.
Si, par exemple, la vis de tension 108 est réglée de telle sorte
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que le ressort 114 exerce une force équivalente à 0 kg, 7/em2 contre le piston plongeur 110 et que l'élasticité intrinsèque du soufflet neutralise
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ce dernier sous une force égale à 1,4 kgGm.z, on conçoit qu'une pression de 2,1 kg/cm2 dans la chambre 122 est nécessaire pour comprimer le soufflet afin d'actionner le commutateur 59. Il s'en suit ue quand la pression
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régnant dans les chambres 26 et J.22 tombe à 2,1 kgcm2, le ressort 114 et l'élasticité intrinsèque du soufflet JUS font que ce dernier est relaxé et permettent ainsi au commutateur.i2 de s'ouvrir. Il est donc évident que la pression à laquelle le commutateur 59 est actionné peut être aisément
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modifiée par un simple réglage de la compression dr. ressort 114 .
On con- çoit également qu'il faut moins de temps pour que la pression régnant dans
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la chambre 26 tombe de 7 à 2,1 kg/em2 qu'il n'en faut pour que cette pres- sion tombe de 7 à 1,4 kg/cm2. Il s'en suit que c'est la pression à laquelle le commutateur 59 est actionné qui détermine la durée du temps de stationnement et que cette durée peut donc être contrôlée par un simple réglage de la vis 108.
Au bout d'un grand nombre de cycles opératoires, le soufflet 118 tend à perdre une certaine partie de son élasticité intrinsèque. Comme il a été exposé ci-avant, ceci influe sur la pression à laquelle le commu- tateur 22 sera actionné. Pour compenser toute perte d'élasticité dans le soufflet, la pression du ressort 114 peut être augmentée par un réglage de la vis 108 On voit donc qu'il n'est pas nécessaire de mettre un soufflet au rebut simplement parce qu'il a perdu une partie de son élasticité intrinsèque, puisque cette perte peut être aisément compensée par un simple ré-
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glage de la vis 108. Ainsi donc, le ressort 11J.. et la vis de tension 108 peuvent être réglés pour prolonger la durée utile du soufflet ainsi que pour faire varier la pression à laquelle le commutateur.i2 est actionné.
Etant donné que le soufflet 118 est le seul point du système cà où une défaillance a quelque chance de se produire après plusieurs milliers de cycles opératoires, d'autres précautions sont prises pour prolonger matériellement la durée utile du soufflet.
C'est ainsi, par exemple, que les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater que la durée utile du soufflet varie en raison inverse de l'amplitude de son mouvement dans chaque cycle opératoire.
Une particularité de l'invention réside à cet égard dans ce fait que la
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longueur de la course du doigt 124 et du piston plongeur 10, et par consé- quent la longueur du mouvement de l'extrémité libre du soufflet 118, sont limitées positivement dans les deux sens, l'étendue totale du mouvement de ces organes se trouvant voisine de quelques centièmes de millimètre, ce qui est suffisant pour actionner un commutateur limiteur. Comme le doigt 124 et le piston plongeur 110 vont et viennent en bloc à cause de la liaison positive qui existe entre ces éléments du fait de la présence des vis de
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calage 128> l'amplitude du mouvement du doigt z et de l'extrémité libre du soufflet est limitée par la portée de déplacement du piston 110.
Comme indiqué ci-avant, le mouvement du piston 110 dans un certain sens est limité par suite du contact entre sa partie renflée et le fond de l'alésage 100.
Le mouvement du piston 110 dans l'autre sens est limité de même par la venue en contact de sa partie renflée avec la face opposée du taquet d'espacement 102. Il en résulte que, malgré la présence de pressions excessives dans la chambre 122, un mouvement correspondant de l'extrémité libre du soufflet au delà. de quelques centièmes de millimètre est effectivement empêché. Par contre, le mouvement en sens opposé de l'extrémité libre du soufflet est également empêché de pouvoir représenter une amplitude excessive qui pourrait résulter de la formation d'un vide dans la chambre 122.
Ceci peut se 1- i-
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re dans certaines conditi ons opératoires du mécanisme hydro-pnemnatique., par exemple quand ce mécanisme est réglé de telle sorte que le piston 22 heurte
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la butée avant que le piston 1Jl ne heurte la butée 57. Dans ces conditions, l'inertie du piston 1.,0 tend à créer un vide dans les chambres 22 et 122. Des essais effectivement exécutés ont permis de vérifier que cette restriction du mouvement de l'extrémité libre du soufflet double au moins la durée effective du soufflet.
Une autre protection contre l'endommagement du soufflet est obtenue de la manière suivante : - Le conduit 130 de propagation de la pression qui fait communiquer les chambres 26 et 122 est, comme indiqué ci-avant pourvu d'un canal de purge 132 qui empêche effectivement la propagation des
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ondes de choc d'amplitude dangereuse dans la chambre 12z . Malgré la valeur de ce passage de fluid8, ce dispositif ne peut être incorporé aux mécanismes de C#h'llut,atiolî. à commande par pession du type connu. En effet, il abaisse la quantité de fluide qui peut pénétrer librement et instantanément dans la chambre 122 au-dessous de la valeur requise dans les dispositifs antérieurs pour réaliser l'actionnement de l'élément de commutation.
Par contre, dans le présent appareil,et du fait de la limitation de la course du doigt d'actionnement et du soufflet, pareille restriction n'a qu'un effet négligeable sur le processus de commutation,bien qu'il augmente notablement la duré du soufflet.
On voit par ce qui précède que l'invention permet la réalisa-
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tion dl'un équipage de commutation monobloc et ramassé formant en même temps système de commande doté d'une grande efficacité tout en étant de construction simple et de fonctionnement positif . On voit également que l'appareil de commande en question est caractérisé par une extrême sensibilité et qu'il se prête à un réglage dans une vaste gamme de valeurs, en vue de modifier le caractère de la course et de régler le temps de stationnement de l'appareil commandé, suivant les besoins.
Les détails de construction et de réalisation peuvent être modifiés de diverses manières, sans s'écarter de l'invention., dans le domaine des équivalences mécaniques. La construction sus-décrite est donc simplement illustrative et non limitative des possibilités offertes par l'invention.
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R E V E H D ICA T l 0 il S 1.- Appareil de commande électrique à commutateurs pour faire avancer et reculer le piston moteur d'un mécanisme hydro-pneumatique? ca- ractérisé en ce qu'il comprend un équipage de commutation formé de deux commutateurs indépendants, un dispositif actionnant le premier commutateur en réponse au mouvement du piston moteur vers sa position rétractée, et un mécanisme actionnant le second commutateur en réponse à des variations de pressions survenant dans le circuit hydraulique? ce mécanisme d'actionnement intervenant quand le piston moteur est amené à sa position avant.