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SYSTEME AUXILIAIRE POUR OUTILS D'EMBOUTISSAGE PROFOND POUR PRESSES A
EXCENTRIQUE OU A FRICTION.
(Inventeur J Glàser).
Lemploi des presses à excentrique ou à friction pour l'emboutis- sage profond se heurte à la difficulté que la transformation du mouvement rotatif en un mouvement linéaire - surtout dans les presses à excentrique a pour effet un manque d'uniformité du mouvement linéaire et donc aussi de la pression exercée sur la pièce à façonner. La vitesse d'étirage constamment croissante, qui en résulte, risque de provoquer des criques dans la matière et, dans certains cas, une grande proportion de déchets.
Elle oblige surtout d'appliquer plusieurs passes, surtout pour lobtention de formes compliquées d'une grande profondeuro
Pour ces raisons, on a essayé de réaliser une égalisation élas- tique de la pression par l'intercalation d'un système à ressorts entre le serre-tôle et la table.
Comme ces dispositifs comportent une caractéristique linéaire - et donc un accroissement constant de l'effort- l'emboutissage profond demeure entaché de l'inconvénient que l'accroissement constant de l'effort coïncide avec lélévation de la vitesse, ce qui est très défavorable au façonnage de la matière, comme on le sait. En outre, ces dispositifs à ressort se "fatiguent", surtout dans les presses à excentrique, vu leur cadence rapide, de sorte que les ressorts doivent être souvent remplacéso Inaction de ces dispositifs n'est donc pas toujours satis- faisanteo
Dans d'autres dispositifs connus pour l'égalisation des pressions d'étirage, les ressorts sont remplacés par une contre-pression hydraulique.
Dans ce cas, le coulisseau, en exécutant la course de travail, refoule du
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liquide, à travers un point détranglement, vers un autre cylindrée Simultanément, un ressort est mis sous tension et, après inversion de la course, ramène le piston moteur à sa position initiale.
Dans ces compensateurs hydrauliques, les cylindres de pression sont montés en série et dans l'axe du coulisseauo
Il est vrai que ces dispositifs permettent de réaliser une égalisation des pressions et des vitesses qui peut paraître suffisanteo Touteoifs, comme le transvasement du liquide vers la chambre initiale (lors du retour du coulisseau) et le dégagement de la pièce achevée de l'outil constituent ici deux opérations indépendantes, ces dispositifs présentent une certaine inertieo La rapidité de la cadence est ainsi fortement limitée; de plus, la pièce achevée risque des détériorations.
Par contre, la présente invention outre qu'elle permet d'égaliser la pression et la vitesse d'une manière simple et sûre, favorise aussi l'éjection rapide et sûre de la pièce finie, pendant que le liquide sous pression reflue vers l'espace initial.
Selon l'invention, ceci est réalisé par la prévision d'un cylin- dre de pression et d'un cylindre de commande, le premier étant fixé au guidage du coulisseau, les espaces sous pression des deux cylindres étant en communication hydraulique En outre, l'invention prévoit, entre le coulisseau et le piston du cylindre de commande une liaison mécanique à prise de serrage, qui intervient pendant la course de retour du coulisseauo On obtient ainsi que le piston compensateur de pression est également rappelé immédiatement au début de la course de retour du coulisseau, cela par voie hydraulique - et donc sans retardement = et, avec l',le presse-tôle, c'est-à-dire, la pièce.
La pièce finie est alors éjectée Lapidement et sûrement
Afin que le coulisseau puisse encore se soulever lorsque le piston de commande est en fin de course, et conformément à l'invention, la liaison mécanique entre le coulisseau et ce piston est établie de fagon à s'adapter automatiquement à la course, déterminée par réglage, de la presse. Ceci estrobtenu en disposant entre le coulisseau et le piston de commande un plateau à came monté à pivotement à rencontre d'un ressort dans une potence fixée au coulisseau, la surface de roulement profilée de ce plateau servant d'appui au piston de commande ou à sa tige, par l'entremi se d'un galet presseur.
En outre, l'invention prévoit une butée à déplacement longitudinal solidaire du cylindre de commande et qui entre en prise de serrage avec le plateau à came lorsque le piston de commande atteint sa position extrême pendant la course de retour du coulisseau.
Dans une variante du système selon l'invention, la liaison entre le coulisseau et le piston de commande est établie par des dispositifs hydrauliques. Selon l'invention la tige du piston de commande constitue un cylindre rempli de liquide. Celui-ci contient un piston de poursuite ou de rattrapage relié à prise de serrage au coulisseau. L'intérieur du cylindre constitué dans la tige du piston de commande est en communication hydraulique avec la chambre de pression du cylindre de commande par l'en- tremise de deux soupapes à ressorts, qui agissent en sens opposés.
On obtient ainsi que, lors de la course de travail du coulisseau, la tige du piston de commande est amenée hydrauliquement à suivre le coulisseau et que, lors de la course de retour du coulisseau, le piston de commande est également ramené hydrauliquement à sa position initiale.
Il est particulièrement avantageux que dans ce cas le coulisseau puisse atteindre son point mort haut sans dispositifs mécaniques supplémentaires.
Selon l'invention, le système de soupapes dans la tige du piston de commande est utilement prévu de fagon que la soupape qui s'ouvre pendant la course de retour soit logée dans celle qui s'ouvre pendant la course de travail et que cette dernière soit moins fortement sollicitée par son ressort que la première.
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Pour uniformiser les trajets du piston de commande et du coulisseau et compenser les différences de volume éventuelles des cylindres moteur et de commande, la soupape pour la course de retour est munie selon l'invention d'un forage étranglée Dans une variante d'exécution, ce forage est muni selon l'invention d'une soupape qui ne s"ouvre que pendant la course de retour et dont la section de passage est variable et réglable.
Ainsi, les trajets et les volumes peuvent être encore plus exactement adaptés aux conditions données (courses, vitesses de travail, pressions de travail).
Dans le système selon l'ivention, la valeur de la contre-pression est réglée de la manière connue et qui consiste à régler d'une maniére appropriée une soupape dvétranglement prévue dans la liaison hydraulique entre les deux cylindres Cette soupape n'intervient que pendant la course de travail
Afin de compenser les pertes de liquide d'une manière simple et pratique et pour absorber 1 excédent de liquide sous pression, linvention prévoit au-dessus du cylindre de commande un réservoir accumulateur qui communique avec la chambre sous pression du cylindre de commande par un orifice d'admission réglable ou une soupape de sûretéo
Les dessins annexés montrent des exemples d'exécution du système auxiliaire selon l'invention.
La Fig. 1 est une disposition densemble du système, partie en coupe,
La fig. 2 est une coupe par le mécanisme de soupapes du système de poursuite hydraulique.
Les Figs. 3 et 4 montrent le système de poursuite hydraulique adapté à une presse demboutissage profonde
Les mêmes organes portent les mêmes indices dans toutes les Figso
Le coulisseau 2 portant la matrice 3, se déplace dans le guida- ge lp le serre-tôle 4, supporté par les tiges de pression 5, vissées dans ce presse-tôle, est guidé dans Le sommier 60 La matière à travailler, un feuillard par exemple, est désignée par 7. Le poinçon étireur 8 est fixé dans ce dernière
Le cylindre de pression 10 estengagé (vissé par exemple) dans un plateau 9 disposé sur la table 14. Dans ce cylindre est monté le piston de pression il à tige 12.
Les tiges 5, solidaires du serre-tôle 4, tra- versent un plateau 13 servant de base pour les colonnes de guidage et sont en prise de serrage avec la face en bout libre du piston de pression 11.
A cette fin le cylindre 10 est ouvert vers le haut. ¯, commande n Au le cylinare 10 est ouvert vers le le cylindre de commande 15 contenant un piston 16. L'extrémité de latige 17 de ce piston, qui émer- ge du cylindre 15, porte un galet presseur 18. Celui-ci coopère avec un plateau-came 19 monté à pivotement .autour de l'axe 21 dans la potence 200 Cette dernière est fixée au coulisseau 2. Le plateau 19 est muni d'un res- sort de traction 22 attaché a la potence 20 et qui est sous tension préa- lable dans la position représentéeo Le plateau 19 est en outre pourvu d'un doigt 24.
Le cylindre 15 présente une butée 25 réglable longitudinale- ment, qui coopère avec le doigt 24.
Les chambres des cylindres 10 et 15 communiquent par une condui- te 30. 31 est une soupape d'étranglement prévue entre .la conduite 30 et la chambre de pression du cylindre 10 et dont la section de passage peut être modifiée en actionnant la vis 32. Sur le cylindre de commande 15 est prévu un réservoir accumulateur 35 pour le liquide moteur. Il est relié à l'espace du cylindre 15 par une double soupape, où 37 désigne la soupape
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d'évacuation et de sûreté et 36, la soupape d'admission. La soupape 37 peut être réglée de la manière courante, en modifiant la pression du ressort 38 par la vis 39, tandis que la soupape d9admission 36 est actionnée par une vis de réglage 41 qui coopère avec un ressort 40.
L'ensemble du système est représenté dans un stade de fonctionnement où le coulisseau 2 se déplace précisément dans le sens de la flèche "A" et où l'opération d'emboutissage est imminente. Le coulisseau 2 a déjà effectué la plus grande partie de son trajet descendant et la matrice 3 repose presque sur la pièce 7. Le piston de pression 11 occupe encore sa position supérieure depuis l'opération précédente, position dans laquelle le serre-tôle dépasse légèrement le bord supérieur du sommier 6 vers le haut.
Par conséquent, le piston de commande 16 occupe également sa position supérieure, à laquelle il a été amené par le coulisseau 2, c'est- à-dire la potence 20, au moyen du plateau-came 199 lors de la course 'de retour du coulisseau.
Lorsque le coulisseau 2 continue sa descente et que l'opération d'emboutissage commence, le liquide sous pression, l'huile par exemple, est refoulé à travers la soupape d'étranglement 31 vers l'espace situé dans le cylindre 15 au-dessus du piston 16. Le piston de commande 16 et sa tige 17, ainsi que le galet 18 sont amenés à tattraper les organes 19, 20,21, 22, 24, fixés au coulisseau 2. La soupape d'étranglement 31, qui peut également être réglée au cours de -L'opération., fait en sorte qu'il s'établit dans le cylindre 10 une pression de compensation adaptée exactement aux conditions de fonctionnement existantes. Cette pression se maintient constante pendant l'étirage, de sorte que l'on obtient une uniformité de celui-ci.
Simultanément, l'huile sous pression est refoulée vers le cylindre 15 au-dessus du piston 16.
Le coulisseau ayant effectué la course réglée d'avance, et le mouvement étant inversé, le piston 16 est repoussé vers le haut par les organes d'entraînement 19, 20, 21. Le piston 16 renvoie alors l'huile sous pression vers le cylindre 10 à travers la conduite 30, de sorte que le piston 11 remonte avec le coulisseau 2 dans la même mesure que le piston 16. Comme il existe une liaison à serrage, par 1-'intermédiaire des tiges 5, entre le piston 11 et le serre-tôle 4, ce dernier suit également le coulisseau 2.
Cette poursuite du coulisseau par les éléments 11 et 4 se fait dans aucun retardement, vu que 1-'huile sous pression reflue vers le cylindre 11 sans étranglement et transmet dans celui-ci, au piston 11, d'une manière purement hydraulique, la remontée du piston 16, et donc le mouvement du coulisseau.
Entre-temps, le poinçon 8 est extrait de a pièce, cependant que le serre-tôle 4 fixe celle-ci dans la position qu'elle occupait, de façon qu'elle -ne risque pas une déformation ultérieure.
Le coup du coulisseau 2 est réglé de façon que, partant du point mort haut représenté, le coulisseau et la matrice 3 se soulèvent encore d'une quantité telle que l'expulseur puisse intervenir de la manière habi- tuelleo Comme, dans la position supérieure extrême du piston 11 représen- tée, le piston 16 est également au point mort, haut; un déplacement ultérieur du coulisseau 2 vers le haut fait que la butée 25 rencontre le doigt 24. Celui-ci est alors basculé dans le sens de la flèche "AA" et fait pivoter le plateau 19 dans le même sens. Vu l'excentricité de la surface profilée de la came par rapport au centre de rotation 21, le plateau 19 peut continuer sa remontée avec le coulisseau, cependant que le galet 18 roule sur la surface profilée de ce plateau.
Simultanément, le ressort 22 est bandé davantage.
Lorsque le poinçon commence sa descente à partir du point mort haut, la potence 20 et le plateau came 19, ainsi que le doigt 24, descendent également. Au fur et à mesure de cette descente, la butée 25 permet au res-
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sort bandé 22 d'agir, de sorte que le plateau 19 bascule, à nouveau, en retournant à la position extrême représentéeo Le coulisseau 2 continuant sa descente, la butée 25 se détache du doigt 24.
Ce dispositif permet de limiter la poursuite du coulisseau par le piston 16 au coup proprement dit. Le cylindre 15 peut donc présenter des dimensions favorables; en outre, la course réduite du piston de commande a une influence favorable sur la construction de ses organes connexes;
La soupape d'émission 36, prévue entre le réservoir accumulateur 35 et le cylindre de commande 15, permet de compenser des pertes d'huileoLa soupape de sûreté 37, également prévue entre ce réservoir et ce cylindre, fait quun excédent d'huile éventuel est renvoyé automatiquement vers le réservoir 350
Le piston 11 et sa tige 12 sont creuxo Ainsi, on peut insérer dans la tige ou le piston un poinçon gravéo Lorsque la presse sert au poinçonnage,
cette ouverture peut servir à 1 évacuation des chuteso
Le système de soupapes 50 de la Fig. 2 est disposé dans la tige 51 du piston 52 (Figs. 3 et 4). Ce système consiste en un siège de soupape 53 sur lequel repose la soupape à plateau 54, lestée d'un léger ressort 55. Le plateau 54 constitue d'autre part le siège d'une soupape 56 qui sou- vre dans le sens opposé et qui est lestée d'un puissant ressort 57, 58 est un forage étranglé dans la soupape 560
La tige 51 du piston de commande 52 (figso 3 et 4) est creuse d'un bout à 1?autre et sa partie située au-dessous des soupapes 50 forme un cylindre 59.
Ce dernier contient un piston de poursuite 60 dont la tige 61 est en prise de serrage mutuel avec la butée 20 solidaire du cou- lisseauo2o
Le piston 52 est guidé dans le cylindre 15 fixé au guidage 1 du coulisseau.
Le coulisseau 2 porte la matrice 3. Dans la table 14 est fixé le cylindre de pression 10 contenant un piston 11 à tige 12. Ce piston est en prise de serrage mutuel avec le serre-tôle 4 par 1'entremise des tiges 5. Ces dernières traversent la semelle 13 qui porte le guidage à colonnes non représenté. Le poinçon presseur 8 est fixé dans la semelle 13, audessus duquel on voit la pièce 70
Ce dispositif fonctionne comme suit La figo 3 montre l'ensemble dans un stade où le processus d'emboutissage vient de se terminerLe coulisseau 2 s'est déplacé dans le sens de la flèche "A" et a embouti la pièce 7 sur le poinçon presseur 80 Pendant cette opération, le piston de pression 11 a été amené par les tiges 5 au point mort bas représenté.
De ce fait, l'huile sous pression, contenue dans le cylindre 10, a été refoulée à travers la conduite 30 vers le cylindre 15, au-dessus du piston 52.
Ce dernier a donc été également déplacé dans le sens de la flèche "A". La pression d'huile agissant à ce moment sur le piston de commande a ouvert la soupape 54 du système 50 disposé dans la tige 51, cela à l'encontre du faible ressort 55, cependant que les éléments de soupape 54,56 et 57 se déplacent dans le sens "A"o Par conséquent, l'huile sous pression a pu pénétrer dans l'espace 59, de sorte que le piston de poursuite 60 et sa tige 61 ont également été déplacés dans le sens "A".
Donc, dans la position montrée dans la Figo 3, le volume d'huile refoulé par le piston 11 a été envoyé dans les espaces situés au-dessus des pistons 52 et 60. On obtient ainsi avec certitude le rattrapage, par la tige 61, de la butée 20 solidaire du coulisseau, de sorte qu'une liaison à serrage entre ces organes est assurée, même aux grandes vitesses de fonctionnement
Après l'inversion qui suit, du mouvement du coulisseau, la butée 20 repousse le piston 60 par l'entremise de la tige 61 dans le sens "B"o
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Il en résulte une fermeture immédiate de la soupape 54 et il sétablit, entre le piston 60 et le système de soupapes 50 fixé.' rigidement dans la tige de piston 51,
une colonne de liquide emprisonnée qui transmet le mouvement du coulisseau 2 au piston 52 dans le sens "B". Ce piston est de ce fait refoulé vers le haut et fait refluer l'huile sous pression vers le cylindre 10 à travers la conduite 30.
Lors de ce déplacement, le piston 60 refoule 1-'huile de la cham- bre 59, à travers l'orifice étrangle 58 (Figo 2), de l'espace 59 vers l'espace situé au-dessus du piston 52, de sorte que la tige de piston 61 pénètre davantage dans la tige de piston 51, compte tenu de la section d'étran- glemento Ceci équilibre les volumes inégaux des deux cylindres 10 et 15, c'est-à-dire, les vitesses inégales de leurs pistons respectifs 11 et 52.
Comme on le sait, le coup proprement dit d'une presse à emboutir représente moins de la moitié de la course totale de 17 excentrique ou du coulisseau, de sorte que, dans le stade de la Figo 4, le coulisseau 2 n'a pas encoreatteint son point mort haut. Lorsque le coulisseau continue son mouvement dans le sens "B", l'huile contenue dans l'espace 59 est d'abord chassée vers le haut à travers le forage étranglé 58, de sorte que la tige 61 peut également se déplacer davantage vers le haut.
Lorsque le piston 10 est au poins mort haut, Fig. 4, 1 huile refoulée par le piston 60 lors de la course à vide précitée du coulis-seau 2 est absorbée par la chambre à huile du cylindre par le fait que le piston 52 peut se retirer vers le bas d'une quantité correspondante. On peut aussi faire en sorte que le léger excédent dhuile s'échappe vers le réservoir 35 à travers la soupape 37.
Aux cadences de travail élevées, il s'établit dans certaines conditions des pressions élevées devant les systèmes de soupapes 50, de sorteque la soupape 56 s'ouvre à l'encontre du puissant ressort 57, libérant ainsi une grande section de passage. Même lorsque, dans des conditions de course et de volume différentes, le piston 52 a déjà atteint son point mort haut après que le coulisseau a déjà achevé sa course de retour et occupe la position de la Fig..4, le dispositif représenté fait en sorte que le cou- lisseau puisse exécuter jusqu'au bout la course à vide dans le sens "B", en entraînant la tige 610
Pendant la descente, qui suit, du coulisseau dans le sens "A", la butée 20 s SI éloigne d'abord de la tige 61.
Le refoulement de 1 'huile du cylindre 10 vers le cylindre 15 ne reprend qu'après que le coulisseau a atteint la position de la Figo 4. La tige 61 poursuit ensuite très rapidement la butée 20, comme décrit plus haut, et rattrape celle-ci avant que le coulisseau 2 n'atteigne son point mort bas.
Dans le dispositif représenté, et quels que soient les rapports entre la course de travail et la course à vide du coulisseau, on peut obtenir la prise à serrage entre la butée 20 et la tige 61 en vue de la remontée du piston de commande. Ceci garantit une coopération sûre et silencieu- se entre le piston de pression 11 et le piston de commande 52.
REVENDICATIONS.
1.- Système auxiliaire pour outils d'emboutissage profond, notamment pour presses à excentrique ou à friction, avec dispositif pour l'équilibrage hydraulique de la pression de travail, caractérisé par la prévision d'un cylindre de pression (10) et d'un cylindre de commande (15), le premier étant fixé au guidage (1) du coulisseau, de la presse, les espaces sous pression des deux cylindres étant en communication hydraulique.