CH324491A - Mécanisme d'actionnement pour effectuer des mouvements d'un organe par rapport à un autre - Google Patents

Description

      Mécanisme        d'actionnement    pour     effectuer    des mouvements d'un organe  par rapport à un autre    La présente invention a pour objet un mé  canisme     d'actionnement    pour effectuer des  mouvements d'un organe par rapport à un au  tre, notamment des mouvements d'avance et  de recul relatifs d'une pièce à travailler et d'un  support d'outil, comprenant un piston moteur  destiné à être déplacé dans un cylindre moteur  et des pistons libres dans des cylindres de com  mande, du fluide sous pression     étant    appliqué  sélectivement au piston moteur ou aux pistons  de commande pour effectuer des mouvements  d'avance et de recul respectivement,

   les mou  vements d'avance étant retenus par une pres  sion inverse due à un écoulement de liquide  dans un circuit fermé intercalé entre ledit pis  ton moteur et lesdits pistons de commande  pour commander par là la vitesse du mouve  ment     d'avance,    le mouvement de recul du pis  ton moteur étant effectué par ledit     fluide    sous  pression appliqué aux pistons de commande, et  la force exercée par là étant transmise par l'in  termédiaire dudit circuit au piston moteur.  



  Les brevets suisses     Nos    316892, 322407,  321641 se rapportent à des mécanismes de     ce     type.  



  Le mécanisme selon la présente invention  est caractérisé en ce que ledit circuit de com-    mande de liquide comprend deux     parcours    pa  rallèles, chaque parcours comportant un orifice  réglable et une vanne à une voie, les deux van  nes à une voie ne permettant l'écoulement que  dans des sens opposés, de sorte que les vites  ses des mouvements d'avance et de recul du  piston moteur sont     commandables    indépen  damment sur au moins une partie de sa gamme  de mouvements.  



       Le    dessin     annexé    représente, à titre d'exem  ple, une forme d'exécution du mécanisme selon  l'invention.  



  La     fig.    1 est     une    vue schématique du mé  canisme     d'actionnement        hydropneumatique.     La     fig.    2 est une     vue    schématique montrant  la position de fermeture d'une vanne     utilisée     dans le dispositif de commande.  



  Ainsi que le montre schématiquement le  dessin, les conduits<I>A</I> et<I>B</I> sont .reliés à une  vanne de commande à deux voies C, compre  nant un orifice d'admission D     destiné    à être  relié à une source (non représentée) d'air com  primé à une pression appropriée, et deux ori  fices d'échappement E et F, ouverts à l'air  libre.

   Les     orifices    de la     vanne    C sont comman  dés au moyen     d'un    élément G pouvant être dé-      placé selon un mouvement de va-et-vient et  qui peut être actionné, c'est-à-dire déplacé  entre les positions indiquées respectivement en  traits pleins et en traits mixtes au moyen de  tout dispositif convenable, par exemple par  un solénoïde représenté par une bobine Q,  excité au moyen de câbles électriques R reliés  à une source de courant électrique (non repré  sentée) par un commutateur 292.  



  L'élément G de la vanne C étant dans la  position indiquée en traits pleins, le conduit B  est en communication avec l'atmosphère par  l'orifice d'échappement E, tandis que le con  duit d'air comprimé A est relié à l'orifice d'ad  mission D. En conséquence, l'air comprimé  passe par le conduit A, pénètre dans une cham  bre 60 et pousse vers la droite un piston mo  teur 56 et une queue 66, ainsi qu'une broche  86 qui lui sont associées. Un liquide présent  dans la chambre antérieure 58 d'un     cylindre     moteur 50 est chassé par un conduit H, passe  par une vanne de contrôle à une voie 302, un  conduit J, une vanne à pointeau réglable 320,  et des conduits K,<I>L, M,</I> vers la chambre pos  térieure 256 (à gauche sur la figure) d'un cy  lindre d'approche rapide 200.

   La chambre an  térieure 254 (à droite sur la figure) de ce cy  lindre est en communication avec l'atmosphère  par des conduits<I>N</I> et<I>B</I> et     l'orifice    E. Un pis  ton libre 250 d'approche rapide est donc libre  de se déplacer vers la droite aussi rapidement  que le liquide est admis par la vanne 320. Si  la vanne 320 est grande ouverte, la vitesse du  piston 250 n'est limitée que par les dimensions  des conduits de liquide et, comme la vitesse  de déplacement du piston 250 commande la  vitesse de déplacement du piston moteur 56,  ce dernier se déplace rapidement vers la     droite,     en entraînant ainsi le déplacement rapide<B>de</B>  l'outil porté par la broche 86 vers le point où  il doit venir en contact avec la pièce à usiner.

    Cette phase est la phase d'   approche rapide    du cycle, mouvement qui s'effectue sur une  longueur pouvant être réglée en vissant une  tige de réglage 260 vers l'intérieur du     cylindre     200 afin de réduire la distance sur laquelle  s'effectue l'approche rapide ou en la dévissant  hors du cylindre pour augmenter cette distance.    Le mouvement d'approche rapide continue  jusqu'à ce que le piston 250 vienne buter con  tre l'extrémité de la tige de réglage 260, mo  ment auquel aucune arrivée de liquide n'est  plus possible par le conduit M.

   Le liquide ve  nant de la chambre 58 du cylindre moteur suit  alors un autre trajet comprenant le conduit H,  la vanne de contrôle 302, le conduit J, la vanne  à pointeau. réglable 320, le conduit K, un con  duit P et une vanne 360, pour arriver dans la  chambre 276 d'un cylindre 202 de commande  d'avance.

   Le mécanisme entre alors dans la  phase   d'avance   proprement dite du cycle  de fonctionnement et la vitesse d'avance de la  broche dépend du réglage de la vanne 360 de  commande d'avance.     Etant    donné que la cham  bre 278 du cylindre 202 est en communication  avec l'atmosphère par les conduits<I>O, B</I> et  l'orifice E de la vanne C, le piston libre 272  se déplace vers la gauche sous l'influence de  la poussée du liquide provenant de la chambre  58 et la broche avance à la vitesse déterminée  par le réglage de la vanne 360, pourvu toute  fois que la vanne à pointeau 320 soit plus ou  verte que la vanne 360.  



  A ce propos, il y a lieu de remarquer qu'un  clapet 400 étant dans la position ouverte mon  trée sur la     fig.    1, la vanne 320 règle la vitesse  maximum d'avance du piston 56, tandis que la  vanne de commande d'avance 360 en règle la  vitesse minimum. En d'autres termes, si la  vanne 320 est plus ouverte que la vanne 360,  le mécanisme avance à une vitesse déterminée  par la vanne 320 jusqu'à ce que le piston 250  vienne toucher la butée 260. Pour la course       d'avance    restante, la vitesse d'avance est déter  minée par le réglage de la vanne 360. Par ail  leurs, si le degré d'ouverture de la vanne 320  est inférieur à celui de la vanne 360, la course  d'avance s'effectue     entièrement    à la vitesse  d'avance déterminée par le réglage de la vanne  320.

   Le piston 56, la queue et la broche qui  lui sont associées ne peuvent pas avancer (vers  la droite) à une vitesse plus grande que celle  que permet le réglage de la     vanne    320.  



  Ainsi, le clapet 400 étant dans la position  d'ouverture que montre la     fig.    1, le mouve-      ment d'avance produit par le mécanisme peut  être divisé en deux phases distinctes et indépen  dantes, la vitesse d'avance dans chaque phase  étant réglable à     l'infini    au moyen des. vannes  320 et 360 et la longueur de chaque phase  étant réglable à l'infini au moyen de la butée  260.  



  La faculté que possède le mécanisme de  fonctionner de cette manière, c'est-à-dire selon  deux vitesses     d'avance    réglables, est extrême  ment avantageuse, par exemple, lorsqu'on dé  sire usiner en une seule opération deux matiè  res de duretés différentes. Dans ce cas, on règle  la vanne 320 de façon telle que l'outil actionné  par le piston 56 approche et usine la première  matière au taux d'avance recommandé. La tige  de butée 260 doit être alors ajustée de telle  sorte que, lorsque l'usinage de la première ma  tière est terminé, le piston 250 vienne toucher  la butée et le piston 56 continue d'usiner la  seconde matière à la vitesse d'usinage recom  mandée plus réduite, déterminée par le réglage  de la vanne 360.  



  Lorsque le piston 56 a atteint le point ex  trême de sa course d'avance, le mécanisme est  prêt pour le cycle de retour, qui est commandé  en ramenant l'élément G de la vanne C à sa  position indiquée en traits mixtes. Ce mouve  ment peut être commandé automatiquement au  moyen du commutateur sensible à une pression  limite, représenté schématiquement en     292.;     En résumé, la pression régnant dans la  chambre 58 est transmise au commutateur 292  par un conduit S, ce commutateur étant réglé  pour fonctionner à une pression déterminée.

    Si, pour une raison quelconque, l'avance du  piston 56 est arrêtée, la pression régnant d'ans  la chambre 58 tombe presque     instantanément     et le commutateur 292 est actionné pour dés  exciter la bobine de l'armature du solénoïde Q  par l'intermédiaire des câbles R, en permettant  ainsi à un ressort U de déplacer l'élément G  de la vanne vers     1a    position indiquée en traits  mixtes.  



  La vanne est amenée par des moyens quel  conques à sa position indiquée en traits mixtes,    dans laquelle l'air comprimé arrive par l'orifice  D à la vanne C pour pénétrer dans le conduit  <I>B</I> et, de là, par des conduits<I>N</I> et O respective  ment dans la chambre antérieure 254 du cylin  dre 200 et dans la chambre postérieure 278 du  cylindre 202. En même temps, la chambre 60  est mise en communication avec l'atmosphère  par le conduit A et l'orifice F. Comme men  tionné précédemment, le clapet 400 peut être  sélectivement déplacé     angulairement    pour être  mis en position d'ouverture, comme le montre  la     fig.    1, ou en position de fermeture, comme  le montre la     fig.    2, pour un but qui sera décrit  plus loin.  



  On décrira à présent le cycle de retour     tel     qu'il se produit, le clapet 400 étant en position  d'ouverture.  



  Lorsque de l'air comprimé arrive aux cham  bres 254 et 278, le liquide contenu dans la  chambre 256 passe à travers les conduits M,  <I>L, T,</I> une     vanne    à pointeau 322, un conduit 1,  une vanne de contrôle 300 et le conduit H,  dans la chambre 58 du cylindre moteur, en dé  plaçant le piston moteur 56 vers la gauche de  façon à ramener la queue en arrière et à re  fouler dans l'atmosphère l'air de la chambre  postérieure 60 par le conduit A et l'orifice F  de la vanne C.  



  On remarquera qu'aucun liquide ne peut  passer par le conduit K, la vanne 320 et le con  duit J, car la vanne de contrôle 302 est fermée  dans cette direction, c'est pourquoi le liquide  doit passer par la vanne à pointeau 322 et la  vanne de contrôle 300. La vitesse d'avance  pendant la course de retrait peut donc être.  commandée par le réglage de la vanne 322. A  ce propos, on remarquera que la même pres  sion d'air     régnant    dans la chambre 254 du cy  lindre 200 règne également dans la chambre  278 du cylindre 202 et tend à expulser le li  quide par le clapet à bille 400 et la vanne 360.

    Cependant, il ne se produit pas de passage de  liquide par le clapet 400     pendant        cette    phase  du cycle car la pression du liquide se trouvant  dans le conduit L agit derrière la bille et aide  le ressort de fermeture à maintenir la     bille    sur  son siège en antagonisme à la pression régnant      dans la chambre 276.     Etant    donné que les pres  sions régnant dans les chambres 254 et 278  sont égales (elles ont une source commune), les  pressions régnant dans la chambre 276 et dans  le conduit L sont approximativement égales et,  comme elles agissent de chaque côté de la bille,  elles se neutralisent mutuellement. Le ressort  maintient donc la bille en position de ferme  ture.  



  On comprendra que, pendant cette phase  de recul et alors que le piston 250 se déplace  vers la gauche, le liquide arrivant pair la     vanne     360 ne joue aucun rôle, quel que soit son ré  glage. Lorsque le piston 250 atteint l'extré  mité de gauche du cylindre 200, la pression  régnant dans les conduits M et L tombe, la  bille du clapet 400 s'écarte de son siège sous  la pression régnant dans la chambre 276 et le  piston 272 se déplace vers la droite, en chas  sant le liquide de la chambre 276 par les con  duits<I>L, P, T,</I> la vanne à pointeau 322, le con  duit 1, la vanne de contrôle à une voie 300 et  le conduit H, vers la chambre 58 du cylindre  moteur. Ainsi, le passage du liquide est tou  jours réglé par la vanne 322 et l'ouverture du  clapet à bille 400 n'a aucune influence sur la  vitesse du recul.  



  Lorsque le piston 56 est complètement re  venu en arrière, un prolongement 62 vient agir  sur un bouton de contact 293 du commutateur  de commande 292, qui rétablit le circuit pour  exciter l'armature du solénoïde     Q    et ramener  l'élément G de la vanne à la position indiquée  en traits pleins, en déclenchant ainsi automati  quement un nouveau cycle de fonctionnement.  



  On voit d'après ce qui précède que le mé  canisme est capable de ramener     le    piston mo  teur à une seule vitesse, vitesse qui peut varier  à l'infini grâce à la vanne à pointeau 322. Cette  faculté a une grande importance pour les opé  rations d'usinage dans lesquelles une certaine  vitesse de rappel est nécessaire. Par exemple,  dans les opérations de taraudage, il est néces  saire de faire avancer rapidement le taraud vers  la pièce, de tarauder à une vitesse d'avance  quelque peu réduite, puis de rappeler l'outil à  la même vitesse réduite que la vitesse d'avance.    Dans certaines opérations d'usinage, il est  avantageux de pouvoir disposer de différentes  vitesses de déplacement pendant la course de  retour et le mécanisme décrit est apte à rem  plir cette fonction grâce à la présence du cla  pet 400.  



  Par exemple, pour les opérations de fini  tion ou de surfaçage en dépouille, il est quel  quefois désirable que le mécanisme se déplace  rapidement pendant la première phase de la  course de retour, puis plus lentement pendant  le reste de la course pendant lequel s'effectue  l'opération de     surfaçage.    Lorsqu'on désire que  le mécanisme fonctionne de cette façon, on  tourne le clapet 400 pour le fermer comme le  montre la     fig.    2. Lorsque l'air comprimé arrive  aux pistons 250 et 272, le liquide est d'abord  chassé rapidement de la chambre 256 du cy  lindre 200 vers la chambre 58 du cylindre mo  teur, à une vitesse déterminée par le réglage  de la vanne 322, pour accomplir la phase ra  pide de la course de rappel.

   Après que tout  le liquide a été expulsé de la chambre 256, le  clapet 400 étant fermé, le liquide contenu dans  la chambre 276 passe par la vanne de com  mande d'avance 360 (qui doit être réglée afin  de permettre un écoulement moindre que la  vanne 322) dans la chambre 58, en accomplis  sant ainsi la phase de la course de retour à la  vitesse d'avance.  



  \ Ainsi, le mécanisme décrit permet de réali  ser un cycle de fonctionnement comportant  deux vitesses différentes d'avance réglables à  l'infini et une course de retour selon une seule  vitesse réglable ou un cycle comportant deux  vitesses différentes pour la course de retour.  



  Le présent mécanisme permet d'obtenir des  cycles automatiques d'avance et de recul qu'il  est impossible ou tout au moins très difficile  d'obtenir avec les mécanismes connus jusqu'à  présent. Par exemple, pour les opérations de  taraudage, une vitesse uniforme d'avance et de  recul ne peut pas être obtenue avec un méca  nisme antérieur de ce type sans réduire la lon  gueur de la course et sans perdre le bénéfice  du mouvement d'approche rapide, ce qui aug  mente ainsi le temps nécessaire à l'usinage.

Claims (1)

1. REVENDICATION Mécanisme d'actionnement pour effectuer des mouvements d'un organe par rapport à un autre, notamment des mouvements d'avance et de recul relatifs d'une pièce à travailler et d'un support d'outil, comprenant un piston moteur (56) destiné à être déplacé dans un cylindre moteur et des pistons libres (250, 272) dans des cylindres de commande (200, 202), du fluide sous pression étant appliqué sélective ment au piston moteur ou aux pistons de com mande pour effectuer des mouvements d'avance et de recul respectivement, les mouvements d'avance étant retenus par une pression inverse due à un écoulement de liquide dans un cir cuit fermé intercalé entre ledit piston moteur et lesdits pistons de commande pour comman, der par là la vitesse du mouvement d'avance,

   le mouvement de recul du piston moteur étant effectué par ledit fluide sous pression appliqué aux pistons de commande, et la force exercée par là étant transmise par l'intermédiaire du- dit circuit au piston moteur, caractérisé en ce que ledit circuit de commande de liquide com prend deux parcours parallèles (JK, IT), cha que parcours comportant un orifice réglable (320, 322) et une vanne à une voie (302, 300), les deux vannes à une voie ne permettant l'écoulement que dans des sens opposés,

   de sorte que les vitesses des mouvements d'avance et de recul du piston moteur sont commanda- bles indépendamment sur au moins une partie de sa gamme de mouvements. SOUS-REVENDICATIONS 1. Mécanisme selon la revendication, carac térisé en ce qu'un degré prédéterminé de dé placement d'au moins un des pistons libres de commande (250) dans un cylindre d'approche rapide (200) est obtenu au moyen d'un arrêt réglable (260), de sorte que la première partie du déplacement du piston moteur est réglée de façon correspondante. 2.

   Mécanisme selon la revendication, ca ractérisé en ce qu'un parcours d'écoulement (P) en série avec les deux parcours parallèles susdits (JK, IT) conduit à un cylindre de com mande d'avance (202) par l'intermédiaire d'un orifice réglable (360) supplémentaire. 3. Mécanisme selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ledit orifice réglable (360) peut être plus petit qu'au moins un des orifices (320, 322) dans les deux parcours, pa rallèles (JK, IT), de sorte que la partie finale du mouvement d'avance ou de recul du piston moteur (56) est commandée par l'écoulement de liquide à travers ledit orifice supplémen taire. 4.

   Mécanisme selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'un parcours d'écoulement ultérieur en série avec les deux parcours parallèles (JK, IT) mène au cylindre de commande d'avance (202) par l'in termédiaire d'une soupape à une voie (400) qui est réglable de telle manière qu'elle ferme ledit parcours d'écoulement ultérieur ou permet un écoulement sensiblement libre du liquide à partir dudit cylindre de commande pendant le recul, de sorte qu'une partie du mouvement de recul peut être effectuée lentement sous la commande de l'orifice réglable (360) associé au cylindre de commande (202) ou rapidement sous la commande de la soupape (400). 5.

   Mécanisme selon la revendication et les sous-revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la soupape réglable (400) comprend une bille pressée sur son siège par un ressort et sou mise sur les deux côtés approximativement à la même pression pendant le recul, de sorte que le piston libre de commande (250) ne fonc tionne que pendant la première partie du par cours de retrait du piston moteur (56) et le piston libre de commande agit ensuite pendant le reste du parcours de retrait.