Dispositif pour la commande d'un élément mobile de machine-outil La présente invention a pour objet un dispositif pour la commande d'un élément mobile de machine- outil, comprenant au moins un vérin d'actionnement de cet élément dont le piston est susceptible d'être poussé, au moins dans une direction, par du fluide alimenté au travers d'au moins deux voies distinctes, l'une, à débit élevé, et l'autre, à débit beaucoup plus faible,
des moyens commandant la fermeture de la voie à débit élevé après un déplacement déterminé du piston accompli à grande vitesse pour faire avan cer ce piston à vitesse réduite pendant le reste de sa course et enfin des moyens commandant le retour du piston en position de repos à la fin de chaque course accomplie.
Ce dispositif est plus particulièrement destiné à l'entraînement d'un coulisseau de tour, notamment d'un coulisseau porte-tourelle de tour revolver.
Il se caractérise par le fait qu'il comprend en outre des moyens permettant d'actionner l'élément mobile selon une succession de déplacements de lon gueurs réglables et des moyens permettant de passer de l'un des déplacements au suivant chaque fois que le piston est retourné en position de repos.
Les dessins annexés représentent à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention La fig. 1 en est une vue de détail ; la fig. 2, une vue en perspective de face, et la fig. 3, une vue semblable de dos ; la fig. 4 représente une coupe d'un détail ; la fig. 5 est une vue du schéma d'alimentation du dispositif.
Le dispositif représenté comprend une armoire 1 dans laquelle sont disposés les organes hydrauliques, pneumatiques et électriques nécessaires à son fonc- tionnement, un vérin hydraulique 2 (fig. 3) monté sur cette armoire et relié par la tige 3 de son piston, à une poupée 4 d'un tour 5.
Le vérin 2 est alimenté en huile sous pression à ses deux extrémités par l'intermédiaire des conduits traversant des flasques 6 et 7, le premier, à un trans formateur de pression 8 hydropneumatique, et, le second, à un transformateur semblable 9 (fig. 5) dont le fonctionnement sera illustré par la suite. L'ar rivée de l'huile au flasque 7 se fait par deux voies distinctes, l'une, au travers d'une vanne 10, à com mande pneumatique, et l'autre, au travers d'une valve réglable 11 (fig. 4), ces deux organes faisant corps avec le flasque 7.
La vanne 10 est destinée au contrôle de l'alimentation à grand débit, grâce à laquelle le piston du vérin se déplace vers la gauche au dessin (fig. 2) à vitesse relativement élevée. Le débit d'huile pouvant passer au travers de la valve 11 est beaucoup plus réduit que celui contrôlé, par la vanne 10, de sorte que, lorsque cette vanne est fermée, le piston du vérin ne peut alors se mouvoir que très lentement. Les déplacements rapide et lent des pistons de droite à gauche au dessin (fig. 2) correspondent à la phase d'approche de l'outil porté par la poupée 4 vers la pièce à usiner, non représentée, respective ment à la phase d'usinage de cette pièce.
Dans ce dispositif l'amplitude du déplacement rapide est contrôlée par l'ensemble représenté au des sin par 12 comprenant un bloc cylindrique 13 creusé par six rainures longitudinales 14, de section circu laire, dans lesquelles sont engagées de manière cou lissante autant de tiges 15 de longueur sensiblement égale à la course maximale du piston dans le cylindre du vérin 2. Ces tiges sont maintenues sur le bloc 13 par un anneau 16. Le bloc cylindrique 13 est calé sur un arbre 17 pivoté dans deux supports 18 à 19, solidaires respec tivement des flasques 6 et 7.
Sur son extrémité oppo sée à celle présentant le bloc 13, l'arbre 17 présente un second bloc cylindrique 20, découpé par six entailles 20a, faisant office de rochet, et un disque 21 présentant six ouvertures filetées dans lesquelles sont engagés des boulons 22 formant butée dont la fonction sera indiquée plus loin et dont la position axiale peut être bloquée par action sur des poulets de serrage 23.
Sur chacune des tiges 15 est montée une bague 24, coulissable longitudinalement sur sa tige et sus ceptible d'être fixée en une position axiale déterminée par des moyens non représentés ; chaque tige 15 pré sente en outre, à son extrémité libre, un chapeau de butée 25. Pour l'une des tiges ce chapeau 25 est muni d'une collerette 25a de diamètre supérieur à celui du chapeau.
Parallèlement au vérin 2 et au bloc cylindrique 13 est disposée une barre 26 montée coulissante dans les supports 18 et 19 et fixée à une extrémité à la tige 3 du vérin au moyen d'une pièce d'accouplement 26a. Cette barre porte un support 27 pour un crochet 28 s'étendant perpendiculairement à la barre pour venir en contact, par une portion de sa partie recour bée, avec celle des tiges 15 contenue dans un plan de symétrie horizontale du bloc 13 qui est la plus proche du vérin 2.
Cette tige 15 demeure immobile tant que le cro chet se meut dans la portion comprise entre la tête 25 et la bague 24 de cette tige. Sur cette longueur le déplacement du piston s'effectue à grande vitesse, l'huile affluant au vérin 2, comme décrit, simultané ment au travers de la vanne 10 et de la valve 11. Lorsque le crochet 28 rencontre la bague 24, cette tige est entraînée en direction du support 18 et ren contre par son extrémité un interrupteur 29 fixé sur ce support qui, par sa fermeture, fait se fermer la vanne 10.
Le piston du vérin ne peut alors continuer son mouvement en direction du flasque 6 qu'à une vi tesse beaucoup plus réduite, fonction du débit d'huile passant par la valve 11.
En effet, comme représenté en fig. 4, cette valve 11 est constituée par une tige 11a munie à une extré mité d'une tête 11b, dans sa partie centrale d'un pis ton llc et à son autre extrémité d'une fente lld de profondeur variant linéairement.
Elle est engagée, d'une part, dans une ouverture pratiquée dans le fond d'une douille 11e, enveloppant latéralement la tête 11b, et d'autre part, dans une cloison llf inter posée entre un conduit d'alimentation en huile 11g, creusé dans le flasque 7; et un conduit de distribution llh par lequel l'huile est dirigée vers le cylindre du vérin 2, non représenté au dessin. Le ressort lli tend à pousser la tige l la vers la gauche au dessin en une position pour laquelle le passage ménagé entre la fente 11d et la cloison 1 l f est de dimension maxi mum.
La tête 11b est soumise à l'action d'un poussoir tronconique 30, en contact avec cette tête par son extrémité conique 11k, qui est solidaire de la portion médiane de la tige 31 d'un vérin pneumatique 32 (fig. 3) fixé en dessous du bloc cylindrique 13 et de ses tiges 15. Ce vérin est en outre disposé de manière telle que sa tige vienne s'appuyer par son extrémité contre l'une des butées 22 dont est muni le plateau 21,à condition bien entendu qu'il ait été alimenté en air sous pression par l'embouchure 32a.
Comme il ressort de ce qui précède, le débit d'huile pouvant traverser la valve 11 sera plus ou moins élevé selon le degré d'enfoncement de la tête llb dans la douille 11e sous l'action du poussoir 30 ; le réglage de l'amplitude de cet enfoncement peut être réalisé dans ce dispositif en limitant de manière correspondante la course de la tige 31 du vérin pneumatique 32 par vissage plus ou moins accentué des butées 22 dans le plateau 21.
L'entraînement angulaire du cylindre 20 est ob tenu par action d'un vérin à air comprimé 33 fixé au support 19 transversalement à la barre 26. Lors que ce vérin est alimenté par l'embouchure 33a, la tige 33b de son piston vient agir contre le bord su périeur de la découpure 20a lui faisant face (fig. 2) et pousse ce cylindre d'un sixième de tour dans le sens f en pénétrant graduellement dans cette décou pure. Le retour de la tige 33b en position de repos s'effectue par alimentation du vérin 33 au travers de son embouchure 33c. Une valve 34 empêche toute alimentation du vérin 32 tant que le vérin 33 n'a pas fonctionné comme décrit.
Lorsque le bloc cylindrique 13 et le disque 20 ont effectué une rotation complète sous l'action du vérin 33, le chapeau 25 présentant la collerette 25a met hors service le dispositif par action sur un inter rupteur 35 (fig. 2). De cet interrupteur dépend en effet le relais de commande V' d'une vanne V dispo sée à l'entrée du circuit pneumatique du dispositif qui est alimenté par un compresseur C au travers d'un réducteur de pression R. P est un organe empê chant tout fonctionnement si la pression de service du fluide débité par le compresseur C est insuffi sante.
L'air sous pression traversant la vanne V (voir fig. 5) est véhiculé, d'une part, en direction d'une vanne Vl dont dépend la vanne 10 pour l'alimenta tion du vérin 2 à grand débit, et d'autre part, en direction d'une vanne double à deux sections V., et V-; dont la fermeture et l'ouverture sont assurées par des relais V% respectivement V';;. La fermeture de la vanne VI est assurée par un relais V'1 toutes les fois que l'interrupteur 29 est actionné par l'une des tiges 15.
Le fonctionnement du relais V%, dépend de la fermeture d'un contact S> disposé dans la poupée 4, qui est actionné par celle des six butées de fin de course 35 dont est munie cette poupée, correspon dant à l'outil de la tourelle effectivement en travail ; le principe de fonctionnement de ces butées est connu et ne sera pas repris ici. L'ouverture de ce contact S, est commandée électromagnétiquement par un relais :±:,, branché sur le circuit d'excitation du relais V'3 qui, à son tour, ne peut être excité que par fermeture d'un contact S.; fixé au flasque 6 sur la trajectoire de la pièce d'accouplement 26a.
Ce contact se ferme chaque fois que le piston du vérin 2 retourne en position de repos et ne s'ouvre que lorsqu'un relais 3 disposé dans le circuit du relais V', est excité. L'air comprimé traversant la section V, en direc tion f1 est dirigé, d'une part, sur le vérin 33 et la valve 34, et d'autre part, vers le transformateur de pression 9.
Ce transformateur est constitué en principe par deux cylindres juxtaposés de diamètre différent dans lequel se meuvent, à l'encontre de moyens de rappel deux pistons solidaires l'un de l'autre.
Dans le schéma représenté c'est la partie du trans formateur présentant le diamètre le plus grand qui est reliée au circuit pneumatique du dispositif, l'autre partie commandant la portion du circuit hydraulique dont dépend le déplacement du piston du vérin 2 vers la gauche au dessin: la pression du fluide de ce circuit est donc supérieure à la pression de l'air comprimé. , L'air traversant la section V3 dans le sens est dirigé, d'une part, vers le cylindre 33, par l'em bouchure 33c, et vers le vérin 32 dont il ramène le piston en position de repos, et d'autre part, au travers d'une valve à deux alimentations T, vers le transfor mateur de pression 8 dont dépend l'alimentation du vérin 2 au travers du flasque 6.
Ce transformateur de pression est en tout point identique au transfor mateur 9.
Le transformateur 8 peut également être alimenté en air sous pression à partir de la section Vde la valve V,-V3 au travers d'une valve d'arrêt V4 dépen dant d'un poussoir p2 (fig. 5) et de la valve T.
Avant de mettre en marche le dispositif décrit, on règle la position des anneaux 24 sur les barres 15 en fonction de la longueur d'approche de la poupée vers la pièce à usiner qui est nécessaire pour chacune des six opérations d'usinage désirées. Parallèlement on réglera la position axiale des butées 22 dans le plateau 21 en fonction de la vitesse que l'on veut avoir lors de l'avance lente de cette poupée, corres pondant à la phase d'usinage de chaque opération.
Au début du fonctionnement, la valve Vl est ouverte de même que la section V, de la valve dou ble ; les contacts 35 et S_, sont fermés et le contact 29 est ouvert.
A l'ouverture de la vanne V, par commande d'un poussoir p1, l'air sous pression chasse le piston du vérin 33 en direction du cylindre 20 dont il assure la rotation d'un sixième de tour, traverse ensuite la valve 34 et arrive dans le vérin 32 ; la tige 31 de ce vérin avance en direction du plateau 21 et entre en contact avec la butée 22 qui lui fait face. En outre, cet air afflue également vers le trans formateur 9 de sorte que, le vérin 2 étant alors ali menté, le piston de ce vérin se meut en direction du tour 5 dont il commande le mouvement de la pou pée 4.
Lorsque le crochet 28 bute contre l'anneau 24 de la tige 15 correspondant au premier cycle d'usinage, cette tige est poussée et commande la fermeture de l'interrupteur 29 ainsi que décrit: la vanne Vi se ferme de même que la vanne 10 qui en dépend. L'huile ne peut affluer au vérin 2 qu'en quantité limi tée au travers de la valve 11 et le piston de ce vérin continue son mouvement en direction du tour à vi tesse réduite, correspondant au débit d'huile pouvant passer du conduit 11g vers le conduit 11h au travers du passage 11d de cette valve.
Lorsque la poupée 4 a terminé sa course, qui est réglée comme décrit par action sur les butées 25, le contact S3 se ferme, de sorte que les relais y, et V'3 sont excités. La section V3 de la valve double ouvre, alors que la section V. ferme par ouverture du contact S,, par lequel le relais V', de cette valve est maintenu excité.
Le vérin 2 est alors alimenté en huile par le transformateur 8 au travers du flasque 6 ; de même les vérins pneumatiques 32 et 33 reçoivent de l'air sous pression par leurs embouchures 33c et 32b. Les pistons respectifs de ces vérins sont ramenés en posi tion de repos.
L'afflux d'huile dans le vérin 2 à partir du flas que 6 cesse lorsque la pièce d'accouplement 26a ren contre le contact S3 dont dépend l'excitation des relais -. et V'3. A cet instant le contact S., du circuit d'ex citation des relais V'2 et M3 ouvre, attiré qu'il est par le relais 12: la section V3 de la valve double ferme et la section V,> ouvre.
Le cylindreu33 est à nouveau alimenté en air par son embouchure 33c et commande par sa tige 33b la rotation du cylindre 20 d'un sixième de tour de manière à remplacer la tige 15 et la butée 22 ayant servi à l'accomplissement du cycle de travail à peine achevé par la tige et la butée correspondant au cycle suivant. Le fonctionnement du dispositif se déroule ensuite de même manière que décrit jusqu'à ce que la barre 15 dont la tête 25 présente la collerette 25a, n'ait contribué à la réalisation du sixième cycle pos sible, laquelle collerette provoque, comme décrit, l'ouverture de l'interrupteur 35 et l'arrêt du dispositif à la fin de ce cycle.
Lors de l'avance du piston du vérin 2 en direc tion du tour 5, ce dispositif peut en outre être arrêté en tout temps, notamment en cas d'accident mécani que, par action sur le poussoir p2 dont dépend l'ex citation du relais V'.4 de la vanne 4. Cette vanne per met en effet de dévier une partie du flux d'air dirigé sur le transformateur 9 et de l'envoyer vers le trans formateur 8 ; le vérin 2 est alors alimenté de chaque côté de son piston avec du fluide de pression identi que de sorte que ce piston s'arrête.