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La présente invention a trait à des perfectionnements relatifs à des dispositifs destinés à régler la pression dans un système hydrau- lique de l'espèce où le système est alimenté en liquide provenant d'une source d'alimentation constante, telle que, par exemple, un accumulateur ou une pompee en marche continue.
La pression régnant dans les systèmeshydrauliquesde l'espè- ce susdite est normalement réglée pair une soupape de détente réglable à ressorte et ladite pression est fixée à la valeur à laquelle'la soupa- pe de détente est ajustée d'avance. Pour changer la pression, il est né- cessaire de rajuster la soupape de détente en réglant à la main la char- ge du ressort.
Dans le cas où il est requis qu'une presse hydraulique fonc- tionne à la même pression pendant des périodes prolongées, le dispositif ci-dessus, destiné à changer la pression régnant dans le système, est satisfaisant; mais si, comme c'est souvent le cas, il est requis que la presse fonctionne à une pression différente pour des courses actives alternées ou après l'exécution d'un nombre relativement petit de cour- ses actives, il est pratiquement impossible de faire varier de manière correspondante la pression régnant dans le système à l'aide du disposi- tif simple ci-dessus.
Le but de la présente invention est de présenter un dispositif destiné à régler la pression régnant dans un système hydraulique, dispositif qui permette de modifier cette pression rapidement ou instantanément par l'actionnement manuel ou automatique d'une autre soupape qui fonctionne pour régler la charge exercée sur la soupape de détente.
Grosse modo, la présente invention consiste en un dispositif destiné à régler la pression régnant dans un système hydraulique alimenté en liquide provenant d'une sour'ce constante d'alimentation telle, par exemple, qu'un accumulateur ou une pompe en marche continue, ledit dispositif comprenant, en combinaison, une soupape de détente dont l'organe de soupape, est d'un côté, ouvert en permanence à la pression régnant dans le système et est, du côté opposé, chargé pour résister à son mouvement d'ouverture par les pressions combinées d'un ressort ou d'une autre charge mécanique et d'une pression hydraulique,
au moins deux soupapes maîtresses ajustées pour différentes pressions et agencées de manière à laisser passer le liquide sous pression du système pour charger la soupape de détente jusqu'à la pression à laquelle elle est ajustée une soupape de by-pass ayant un organe de soupape, qui lorsqu'il est déplacé dans un sens, agit pour inclure la soupape maîtresse qui est ajustée à la basse pression, par suite de quoi la soupape de détente est chargée de manière à maintenir le système à la basse pression, et lorsqu' il est déplacé dans l'autre sens, agit pour exclure la soupape maîtresse de basse pression, par suite de quoi la soupape de détente est hydrauliquement chargée avec le concours de la soupape maîtresse de haute pression de manière à maintenir le système à ladite haute pression, et une soupape de réglage destinée à rendre le liquide hydraulique,
présent dans le système, disponible pour l'actionnement d'une presse hydraulique ou d'un autre moteur hydraulique à l'une quelconque de ces pressions.
Dans le dispositif selon une réalisation préférée de l'invention, la charge hydraulique s'exerçant sur l'organe de soupape de la soupape de détente est un ressort liquide consistant en un corps de liquide maintenu partiellement dans l'enveloppe du ressort de rappel de la soupape de détente, et partiellement, dans un récipient séparé de ladite enveloppe de ressort, mais y hydrauliquement connecté, ou entièrement dans l'enveloppe de ressort, ladite enveloppe et ledit récipient ou ladite enveloppe contenant un volume prédéterminé de liquide qui est apte à être comprimé par l'organe de soupape de la soupape de détente
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pour permettre audit organe de s'ouvrir lorsque la pression régnant lans le système hydraulique atteint une valeur prédéterminée.
Dans la présente réalisation préférée, la pression du liquide contenu dans le ressort liquide est réglée par les soupapes maîtres- ses de manière que, lorsque la soupape maîtresse ajustée à la basse pression fonctionne, le liquide contenu dans le ressort liquide soit ouvert à la pression régnant dans le système jusqu'à ce qu'elle atteigne la pression à laquelle la soupape maîtresse est ajustée et qu'alors l'organe de soupape de ladite soupape maîtresse se ferme et isole le res- sort liquide vis-à-vis de la pression régnant dans le système et permette à la soupape de détente de s'ouvir sous l'effet de la pression croissante régnant dans le système hydraulique, et lorsque ladite sou- pape maîtresse qui est ajustée de manière à se fermer à la basse pres- sion est exclue par le fonctionnement de la soupape de by-pass ,
la pres- sion régnant dans le ressort liquide et la pression régnant dans le sys- tème à laquelle la soupape de détente s'ouvre soient soumises au régla- ge de l'autre soupape maîtresse qui est ajustée de manière à se fermer à la haute pression.
L'actionnement de la soupape de by-pass , destiné à faire varier la pression maximum à maintenir dans le système hydraulique, peut être effectué soit par la main du préposé, soit automatiquement, par l'actionnement d'un dispositif de la presse hydraulique ou de l'autre moteur hydraulique recevant le liquide sous pression du système hydrau- lique, actionnement ayant une fonction qui est en relation directe avec le travail que ladite presse ou ledit moteur doit exécuter, de manière que la pression maximum régnant dans le système hydraulique, disponible pour actionner la presse ou le moteur, soit modifiée convenablement et automatiquement.
Pour que l'invention puisse'être clairement comprise et être mise en oeuvre, une réalisation pratique de celle-ci sera décrite ci-dessous à l'aide du dessin schématique qui accompagne la présente description.
Dans l'application pratique susmentionnée, le dispositif de réglage selon la présente invention est décrit en conjonction avec une presse hydraulique destinée à forger et à façonner des métaux et d'autres matières, comportant plus d'un jeu d'outils de façonnage et à l'aide de laquelle on façonne pregressivement la matière en la transportant d'un jeu d'outils de façonnage au jeu d'outils suivant, appartenant à une série d'outils disposés en rang.
Dans l'exemple représenté,l'opération de façonnage finale,qui requiert la force maximum est exécutéesur un jeu d'outils qui constitue le jeu du-mi- lieu dans un rang de trois jeux, ledit jeudu milieu étant situé directement sous le vérin de la pressa de manie e à soumettre le bati de la presse aux moindres tensions, et les autres opérations, requérant, moins de force, sont exécutées sur les outils disposés de part et d'autre du jeu d'outils requérant la force maximum.
Dans le présent exemple, l'organe de soupape de la soupape de by-pass est fonctionnellement relié à des gardes qui sont mobiles vers une position et hors de cette position où elles couvrent les deux jeux extérieurs d'outils et interdisent de ce fait leur emploi, l'agencement étant tel que le déplacement des gardes qui découvre pour emploi les jeux extérieurs d'outils, déplace l'organe de soupape de by-pass vers une position dans laquelle la pression régnant dans le système hydraulique, disponible pour actionner le vérin de la presse, est réglée par la soupape maîtresse qui est ajustée de manière à se fermer à la basse pression.
Le mouvement des gardes dans le sens opposée, qui couvre les jeux extérieurs d'outils et interdit de ce fait leur emploi, déplace l'organe de soupape de by-pass vers la position où la soupape maîtresse de basse pression est exclue et où l'autre soupape maîtresse ou soupape maîtresse de haute pression agit pour
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régler la pression régnant dans le système hydraulique.
Le système hydraulique complet, constituant l'exemple ci-des- sus d'une application pratique de l'invention et représenté schématique- ment dans les dessins annexés, comprend une presse hydraulique A à cour- se active descendante, une pompe B à marche continue, destinée à alimen- tér le système en liquide sous pression, une soupape de réglage C, des- tinée à ouvrir le cylindre de la presse au liquide sous pression conte- nu dans le système, alternativement des côtés opposés du piston du vérin, une soupape de détente qui s'ouvre pour relâcher du liquide hors du sys- tème lorsque ledit liquide se trouve à une pression predéterminée, des soupapes de réglage maîtresses E et F, ajustées de manière à laisser pas- ser le liquide sous pression du système pour charger alternativement la soupape de détente à différentes pressions,
la soupape maîtresse E étant ajustée de manière à s'ouvrir à la basse pression, et une soupape de by- pass G agencée de manière à rendre, lorsqu'elle est convenablement action- née, la soupape maîtresse E inactive et l'autre soupape maîtresse F acti- ve.
Dans l'exemple représenté par le dessin, la presse A compor- te un piston 1, travaillant dans le cylindre 2; ce piston forme le bout supérieur d'un vérin 3.Au bout inférieur du vérin se trouve une pappe 4 et cette dernière est pourvue des moitités supérieures de trois jeux d'outils de façonnage, disposés en rang, le jeu du milieu d'outils 5 étant situé di- rectement sous le centre du vérin de la presse et les jeux extérieurs d'outils 6 étant disposés depart et d'autre du jeu du milieu.
Les jeux extérieurs d'outils 6 sont couverts, de manière à en interdire l'emploi, par des gardes 7 latéralement mobiles et portées par des tringles pivotantes 8 et des leviers coudés 9. Ces leviers coudés sont en prise, par leurs bouts intérieurs, avec une tringle 10 qui s'ar- ticule, à son bout inférieur, sur le bout extérieur d'un levier 11. Le bout opposé du levier 11 est en prise avec la tige de soupape de la soupape de by-pass G, par l'intermédiaire d'une liaison boudée 12.
Lorsque les gardes 7 de la construction ci-dessus sont écartées l'une de l'autre pour décourvrir les jeux extérieurs d'outils 6 pour en permettre l'emploi, le bout extérieur du levier 11 est levé et la tige soupape de by-pass est déplacée vers la droite dans le dessin.
Le liquide sous pression fourni par le système pour actionner la presse est alternativement conduit aux côtés opposés du piston 1 au moyen de la soupape de réglage. Cette soupape, dans l'exemple représenté par le dessin, comporte une tige de soupape 13 actionnée à la main par l'intermédiaire d'un levier à main 14 et ladite tige de .soupape 13 à deux parties 15 et 16 de diamètre réduit, séparant trois parties 17 de plein diamètre, tandis que l'alésage dans lequel la tige est montée pour y coulisser comporte cinq parties élargies formant, avec la tige de soupape, cinq chambres annulaires18,19,20,21 et 22.
Les deux chambres extérieures 18 et 22 sont reliées à l'échappement, les chambres intermédiaires 19 et 21 sont reliées aux extrémités du cylindre de la presse, de part et d'autre du piston 1, et la chambre centrale 20 est ouverte en permanence au liquide sous pression contenu dans le système.
Lorsque la tige de soupape de réglage se trouve dans sa position milieu, comme le représente le dessin, les chambres intermédiaires 19 et 21 sont isolées, à la fois des chambres extérieures ou d'échappement 18 et 22 et de la chambre centrale ou à pression 29..par les parties de plein diamètre 17. @ @
Si la tige de soupape de réglage est déplacée vers la gauche de la position milieu du dessin, la chambre 21 est ouverte sur la chambre centrale 20 et le liquide sous pression s'écoule vers l'extrémité inférieure du cylindre de la presse et sous le piston 1 et le cylindre de
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la presse est ouvert, du côté supérieure du piston, sur l'échappement, par les chambres 19 et 18.
Du fait de ce qui précède, la course ascendante ou de retour du vérin de la presse se trouve effectuée. La course descendante ou active est effectuée si la tige de la soupape de réglage est déplacée vers la droite dans le dessin, car cela amène le fluide sous pression à s'écouler dans le cylindre de la presse, au-dessus du piston 1, par la cham- bre 19, et l'extrémité inférieure du cylindre, du côté inférieur du piston, est ouverte sur l'échappement par l'intermédiaire des chambres 21 et 22.
Dans une variante, la tige de soupape de réglage peut être actionnée automatiquement par le liquide sous pression sortant de la soupape de détente D, de manière que le mouvement du vérin de la presse soit automatiquement inversé lorsqu'une force prédéterminée a été appliquée à la pièce d'oeuvre.
La soupape de détente D comporte, comme le montre le dessin, une enveloppe 23 dont l'intérieur contient, à son bout supérieur, un ressort léger 24 et fait partie de la capacité prédéterminée d'un ressort liquide, le restant de ladite capacité étant constitué par l'intérieur d' un récipient séparé, mais relié, qui sera décrit ci-dessous.
Le ressort léger 24 sollicite vers sa position fermée un plongeur de soupape 25 en poussant sur le côté supérieur d'un piston 26 monté sur le bout supérieur du plongeur de soupape. Le piston 26 est monté à glissement dans un alésage constituant une allonge de l'intérieur de l'enveloppe 23 à son extrémité inférieure et le plongeur 25 est monté à glissement et de manière étanche aux liquides dans un alésage, prévu pour le recevoir, d'un organe 27 constituant un couvercle de l'extrémité inférieure de l'enveloppe 23.
L'organe 27 est convenablement dépouillé pour former une cham- bre annulaire qui l'entoure, qui est ouverte en permanence sur l'échappement par une sortie 28 et qui communique avec l'intérieur de l'alésage contenant le plongeur 25 par des trous radiaux 29. Ces trous radiaux sont fermés par le plongeur 25 dans la position fermée de la soupape et sont ouverts lorsque le plongeur est repoussé vers le haut, vers la position ouverte de la soupape, par la pression croissante du liquide dans le système,. pression qui agit sur la surface, qui y est soumise en permanence, du bout inférieur du plongeur, pour ouvrir ainsi le système sur l'échappement lorsque la pression a augmenté à une valeur prédéterminée.
La charge agissant pour maintenir la soupape de détente dans la position de fermeture de soupape est composée de la pression du ressort léger 24 et de la pression du liquide contenu dans la capacité constituant le ressort liquide susdit. La pression maintenue dans le système correspond dès lors à la charge susdite s'exerçant sur la soupape de détente et cette charge est modifiée en modifiant de manière correspondante la pression régnant dans le ressort liquide susdit. Cette pression est réglée par les soupapes maîtresses E et F.
Dans l'exemple représenté, la capacité prédéterminée pour le liquide constituant le ressort liquide consiste en les capacités combinées fournies par l'intérieur de l'enveloppe 23 ,situé au-dessus du piston de soupape 26, et par l'intermédiaire d'un récipient étanche 30 qui est un corps séparé, mais relié à l'enveloppe de soupape par un tuyau 31.
La capacité totale fournie par les espaces intérieurs, reliés entre eux, de l'enveloppe de soupape et du récipient étanche 30 est prédéterminée pour contenir un volume enfermé de liqu qui peut être comprimé pour permettre au plongeur de soupape 25 d'être repoussé par la pression du liquide contenu dans le système vers la position d'ouverture de sou-
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pape où les trous radiaux 29 sont découverts par lui lorsque ledit volume enfermé de liquide est à une pression sensiblement équivalente à la pression normale régnant dans le système.
Le liquide contenu dans la capacité susdite et constituant un ressort liquide est fourni par le système soumis au réglage d'une des soupapes maîtresses E et F d'après la pression à laquelle il est requis que le liquide contenu dans le système soit maintenu.
Les deux soupapes maîtresses peuvent être de construction identique, comme le montre le dessin, et être composées d'une enveloppe 32 dans laquelle est logé un ressort 33 destiné à charger la tige de soupape 34, un couvercle vissé 35, destiné à faire varier la compression du ressort et, donc, la charge s'exerçant sur la tige de soupape, une entrée 36 destinée à admettre le liquide sous pression du système à l'extrémité inférieure ou extérieure de la tige de soupape, une autre entrée 37 disposée à un certain niveau et une sortie 38 disposée à un niveau plus élevé qui sont reliées par un passage normalement ouvert 36,
qui est fermé par la partie de plein diamètre 40 de la tige de soupape 34 lorsque la tige de soupape est levée vers la position de fermeture de soupape par la pression du liquide contenu dans le système et agissant sur son extrémité inférieure ou extérieure.
Lorsque les soupapes maîtresses E, F sont disposées dans le système comme le montre le dessin, le liquide sous pression du système s'écoule dans le récipient étanche et l'intérieur de l'enveloppe de soupape de détente 23 par l'entrée 37 et la sortie 38 de la soupape E, vers l'entrée 37 de la soupape F et vers l'extérieur par la sortie 38 de la même soupape, vers le récipient 30. La soupape de détente D est donc tenue fermée jusqu'à ce que la pression régnant dans le système augmente à une valeur à laquelle la charge du ressort sur la tige de soupape de la soupape mâitresse E puisse être vaincue. Lorsque cette pression est atteinte, la tige de soupape de la soupape maîtresse E se lève et
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iJi:ote:;()]1A $LQrtM.1A di:B \1tb.:. La pression du liquide est ainsi cou- pée du récipient étanche 30.
Il s'ensuit que la pression du liquide contenu par la capacité composant le ressort liquide cesse de croître, mais comme la soupape de détente reste fermée, la pression régnant dans le système continue à augmenter jusqu'à ce qu'elle atteigne la valeur où le plongeur de soupape 25 de la soupape de détente peut comprimer le ressort liquide et s'éleverjusqu'à ce que les trous 29 s'ouvrent et, alors, le liquide du système est libre de s'échapper par la sortie 28 jusqu'à ce que la pression régnant dans le système tombe et permette au plongeur 25 de fermer les trous 29. La pression du liquide contenu dans le système est donc maintenue à une valeur déterminée par l'ajustage de la soupape maîtresse E, qui est inférieure à la valeur pour laquelle l'autre soupape maîtresse F est ajustée.
L'admission du liquide sous pression du système vers le côté inférieur dù plogeur de soupape de -la soupape maîtresse de basse pression E est réglée par la soupape de by-pass G. Cette soupape de by-pass consiste en une enveloppe 41 dans laquelle est monté de manière mobile un organe de soupape ayant la forme d'un plongeur qui comporte des parties 42 et 43 de plein diamètre séparées par une partie 44 de diamètre réduit.
Dans l'alésage contenant le plongeur de soupape et entourant la partie 43 de plein diamètre se trouve un creux annulaire 45 qui est relié à l'entrée 36 de la soupape maîtresse E par un tuyau 46.
Le plongeur est foré dans sa partie 43 pour constituer des passages 47 qui relient le creux annulaire 45 à un espace 48 situé à l'extrémité extérieure de l'alésage de la soupape lorsque le plongeur se trouve dans la position complètement retirée vers la gauche, comme le montre le. dessin, espace qui est ouvert en permanence sur l'échappement par l'in-
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termédiaire d'une sortie 49. Ainsi,lorsque le plongeur de soupape de by-pass se trouve dans la position représentée, l'entrée 36 de la soupape maîtresse E est à la pression atmosphérique, ce qui rend cette soupape inactive.
Le liquide sous pression du système pénètre dans l'alésage de la soupape de by-pass G par une entrée 50 s'ouvrant dans un creux annulaire 51 entourant la partie de diamètre réduit 44 du plongeur de soupape. Le creux 51 et la partie de diamètre réduit 44 sont proportion nés de manière que, lorsque le plongeur de soupape est déplacé vers la droite dans le dessin, ladite partie de diamètre réduit relie l'entrée 51 au creux annulaire 45, permettant ainsi au liquide sous pression de s'écouler vers l'entrée 36 de la soupape maîtresse E pour agir sur le côté inférieur de la partie 40 de sa tige de soupape.
L'a- gencement est donc tel que, le plongeur de soupape de la soupape de by-pass G se trouve dans la position représentée par le dessin, la soupape maîtresse E est rendue inactive et que la soupape de détente D est chargée à la haute pression avec le concours de la soupape maîtresse F et, le plongeur de la soupape de by-pass étant déplacé vers la droite dans le dessin, la soupape de détente D est chargée à la basse pression avec le concours de la soupape maîtresse E, l'autre soupape maîtresse F n'en étant pas affectée, car cette dernière est ajustée de manière à fonctionner à une pression plùs élevée que la soupape E.
Lorsque les gardes 7 de l'agencement représenté par le dessin couvrent les jeux extérieurs d'outils 6 de sorte qu'on ne peut faire . usage que du jeu du milieu d'outils 5, la pression régnant dans le système, disponible pour actionner la presse, est au niveau supérieur et est soumise au réglage de la soupape maîtresse F. L'acte du déplacement latéral des gardes, effectué pour découvrir les jeux extérieurs d'outils 6 pour permettre leur emploi, effectue le déplacement du plongeur de soupape de la soupape de by-pass G vers la droite de la position représentée, produisant automatiquement une réduction de la pression régnant dans le système, disponible pour actionner la presse, en amenant la.soupape maîtresse E à fonctionner pour régler ladite pression.
La réalisation décrite et représentée peut être modifiée sous certains rapports sans s'écarter du domaine de l'invention. Par exemple, la soupape de réglage C peut être agencée de manière à être actionnée par l'échappement de la soupape de détente D, par suite de quoi le mouvement du vérin de la presse est automatiquement inversé lorsqu'une force prédéterminée a été appliquée à la pièce d'oeuvre.
De même, le plongeur de la soupape de by-pass G peut être actionné automatiquement, par l'intermédiaire de leviers et de tringles, ou par un sero-mécanisme hydraulique, ou électriquement, ou par combinaison convenable de tels dispositifs, ou il peut être actionné à la main.
REVENDICATIONS.
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