Procédé d'entraînement d'une presse de formage et presse pour sa mise en aeuvre La présente invention comprend un procédé d'en traînement d'une presse ide formage munie d'une pièce d'impact et une presse pour sa mise en oeuvre. La possi bilité<B>de</B> déformation de la matière au moyen d'une presse munie d'une pièce d'impact permet d'agir sur la matière avec :urne cadence beaucoup plus -rapide qu'avec les presses classiques.
Dans des presses connues, du gaz comprimé, tel que de l'azote, est libéré pour mouvoir un piston auquel le mouton est relié et fournir ainsi au moins la principale source ,d'énergie pour le ou les mou tons mobiles.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on utilise la libération d'énergie chimique :d'une matière pour fournir ;au moins une partie :de l'énergie nécessaire à actionner la :dite .pièce d'impact. Ainsi, de l'essence :peut être allumée dans un cylindre et l'énergie de combustion transmise au piston solidaire de la pièce d'impact. En outre, -du gaz comprimé peut être utilisé pour faire mouvoir la pièce :d'impact ou pour continuer à lui fournir de l'énergie.
Le :dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution ide la presse que comprend l'inven- tion.et une variante.
La :fig. 1 est une coupe de la première forme :d'exé cution.
La fig. 2 est .un schéma des connexions de coin, mande ide cette forme d'exécution.
Les fig. 3 :et 4 sont ides vues schématiques, à angles: droits l'une par rapport à l'autre, .d'un jeu d'organes que comprend la seconde forme d'exécution.
La fig. 5 est une coupe de la variante correspondant à la fig. 4.
La presse représentée à la fi:g. 1 comprend un mou ton 1 monté à l'extrémité d'une tige coulissante 2 qui porte un piston 3 pouvant coulisser dans un cylindre 4. Ce cylindre possède un organe de fermeture 5 à son ex trémité supérieure :et un organe de fermeture 6 à son autre extrémité, la tige 2 coulissant dans un palier 7 équipé d'un presse-étoupe 8 agencé pour supporter la pression d'un gaz dans le cylindre 4 sous le piston 3.
L'organe :de fermeture supérieur 5 comporte unie partie d'une chambre :de combustion 9 qui est complétée par une tête à ,ailettes :de refroidissement portant une soupape d'injection 11 et une soupape d'échappement 12.
Cet organe @de fermeture porte également un atomi seur 13 pour l'injection d'un combustible, tel que :de l'es- sence, dans la chambre de combustion et une soupape de ventilation 14 qui sert à relier à l'atmosphère l'espace dans le cylindre 4 au;d-ssus du piston, lors de la course ide retour idu piston 3.
Trois tirants 15, uniformément espacés, serrent les organes de fermeture 5 et 6 contre le :cylindre 4, l'organe :de fermeture 6 étant pourvu d'un certain nombre :d'évents 20, chacun avec une soupape (non représentée) ajustée pour fonctionner à une pres sion relativement faible.
Le mouton 1 porte un outil 16 qui coopère avec un outil inférieur 17 supporté dans une platine 18, le cylin dre 4 et les pièces qui lui sont associées étant espacées de la platine 18 par trois supports 19 uniformément espacés.
Lors du fonctionnement, en .partant du moment où le :mouton 1 :est dans sa position :d'impact, les outils 16 et 17 étant en contact avec une pièce à former, :de l'air comprimé à 1,5-2,0 kg/cm2, par .exemple, est introduit par l'un des. évents 20, :de sorte que le piston 3 et le mouton 1 qui lui est solidaire s'élèvent dans le cylindre, la soupape 14 et la soupape d'échappement 12 étant ouvertes.
Lorsque le sommet .du cylindre est atteint, la tête -du piston 3 s'applique contre la face inférieure de l'organe de fermeture 5 avec la pression de l'air :dans le cylindre 4 sous le piston.
Pour fournir de l'énergie au mouton 1, un flux d'air préchauffé provenant d'une source à 1.0-20 kg/om2, par exemple, :est introduit dans la chambre de combustion 9 par la soupape d'admission 11, la soupape @d'échappe- ment 12. demeurant ouverte -durant un instant pour que :des gaz de combustion d'une course d'impact précédente puissent être évacués ide la chambre.
Après que la sou pape d'échappement -a été fermée, -de l'air continue à pénétrer par la soupape d'admission 11, ce qui met la chambre sous pression, de l'essence étant injectée simul- tanément dans la chambre par l'atomiseur 13, un délai suffisant étant prévu pour que le mélange soit complet grâce à l'agitation produite par l'air d'admission.
La soupape 14 est alors fermée et le mélange d'es sence et d'air est enflammé par une bougie 21 dans la chambre de combustion.
L'augmentation de pression dans la chambre, due à la combustion du mélange, dépasse la contre-pression exercée par l'air dans le cylindre 4 sous le piston 3. Le piston se déplace alors et s'écarte du dessous de l'organe de fermeture 5, permettant ainsi à la forte pression pro duite dans la chambre de combustion de s'appliquer à toute la surface du piston, accélérant ainsi celui-ci rapi dement.
Les soupapes des évents 20 fonctionnent pour éviter la formation d'une pression excessive sous le piston par le mouvement de celui-ci. Le piston 1 est ainsi rapidement accéléré pour amener l'outil supérieur en contact avec la pièce à former.
Avec une valeur con venable des dimensions du piston et du cylindre, de la pression initiale -de l'air, de la quantité de combustible injecté et de l'ajustement des soupapes d'évents, le piston peut être accéléré à n'importe quelle vitesse pré déterminée, conformément aux caractéristiques du pro cessus de formage à obtenir à l'aide de l'outil fixé au mouton.
Après l'impact, le mouton est ramené à sa position supérieure, comme décrit, en vue d'une nouvelle course d'impact.
Le fonctionnement de la presse décrit ci-dessus peut être rendu automatique .en utilisant le dispositif de com mande illustré par la fig. 2, où les mécanismes d'action- nement électromagnétiques -des diverses soupapes et commandes sont indiqués par ides lettres de référence, les chiffres de référence des soupapes et commandes correspondantes, utilisés à la fig. 1,
étant ajoutés entre parenthèses dans la .description qui suit.
En se référant à la fig. 2, un relais. IV est prévu pour actionner la soupape d'admission (11) @du .moteur à combustion et un relais EV pour actionner la soupape d'échappement (12).
Un relais V sert à faire fonctionner la soupape ide ventilation (14) .afin d'aérer le cylindre de compression derrière le piston. Quant à un. relais BPV, il commande la soupape @de contre-pression pour .permet tre à la pression .derrière le piston d'être maintenue à la valeur désirée.
Pour l'injection du combustible dans la chambre de combustion, on utilise une pompe d'injection qui fonc- tionne continuellement et un relais FR est prévu pour faire fonctionner 1e relais d'atomisation du combustible FPR, normalement -dans la position d'arrêt,
afin que le combustible soit amené par la conduite. Pour que l'amenée du combustible soit pratiquement uniforme à chaque injection, l'injection proprement dite est com mandée par des interrupteurs<B>SI</B> et S2 (le second avec contacts doubles) qui se ferment vers le commencement de la course de pompage pour faire fonctionner l'injec tion ide combustible et s'ouvrent vers la fin de la course pour supprimer l'injection de combustible.
Le fonction- nement des contacts de ces interrupteurs est décrit plus loin en détail. Le fonctionnement des contacts SRI -d'un relais de démarrage SR, par fermeture manuelle d'un interrupteur START,
est prévu de façon à amorcer le fonctionnement du dispositif par l'actionnement d'un relais de démarrage SRS en fermant les contacts SRS/1. Un relais d'arrêt STR est prévu pour arrêter le dispositif en ouvrant ses contacts STR/1, ce relais étant disposé pour être excité à un point approprié de la séquence.
Un interrupteur ide redémarrage est prévu pour permettre .au dispositif de recommencer à fonctionner. Un relais SC est un relais de circuit de réserve, utilisable pour com mander une autre opération.
Pour actionner selon la séquence correcte les diffé- rentes parties de l'équipement, il est fait usage d'un dis- positif ide couplage comprenant trois sélecteurs pas à pas US1, US2 et US3, analogues à ceux utilisés en télépho nie.
Le sélecteur US 1 comporte trois rangées de contacts USl/1, US1/2 et US1/3, le sélecteur US2 quatre .rangées US2/1, US2/2, US2/3 et US2/4, le sélecteur US3 trois rangées US3/1,
US3/2 et US3/3. Chacune de ces rangées comprend 25 contacts uniformément espacés sur 360 et numérotés 0, 1, 2, 3<B>...</B> 12, suivis d'une série répétée, numérotée 1 à 12 dans chaque rangée.
Le contact 0 est établi après que le second contact 12 est ouvert. La pre mière rangée de chaque sélecteur est disposée de façon que l'une et l'autre des séries -de contacts 1 à 11 soient reliées entre elles et que le contact 11 de la première série soit relié au contact 1 -de la seconde série.
Le con tact 11 de la seconde série -est relié, par un contact SRS/2/1, SRS/2/2 ou SRS/2/3 de l'interrupteur du relais de démarrage, à une ligne Ll d'une source d'alimenta tion P. Les contacts SRS/2/1, SRS/2/2 et SRS/2/3 sont normalement ouverts pour le couplage séquentiel, mais, par exemple à la fin d'une .séquence, ces contacts seront fermés :
et la connexion -des premières rangées ide con tacts dans chaque sélecteur fait que ceux-ci sont remis en position zéro, pour être prêts en vue .de la séquence suivante. Le contact 12 -de la seconde série est relié ,directement à la ligne L1. .Dans chaque seconde rangée des sélecteurs US1 et US2, les deux contacts 1.1 sont reliés entre eux et à la ligne L1.
Dans les autres rangées de .chaque sélecteur, ,des contacts portant la même numérotation sont reliés entre eux comme indiqué et sont également reliés chacun à une rangée de -douilles simples US1/S, US2/S/1, US2/S/2, US3/S/1 ou US3/S/2, respectivement, numérotées .de 0 à 12, comme indiqué pour les douilles USl/S.
Un côté de la bobine d'actionnement @du sélecteur US1 est relié, comme l'est un côté de chacune des bobi nes -des autres sélecteurs US2 et US3, à la ligne L2 de la source d'alimentation, l'autre côté du US1 étant relié par les contacts STR/1 (normalement fermés),
par les con tacts SRS/1 (fermés seulement lorsque le relais de RTI ID="0002.0210" WI="16" HE="4" LX="1161" LY="1962"> démarrage SR a été excité pour faire fonctionner le relais SRS par fermeture des contacts SR/1) -et par les contacts IG/1 d'un, ,générateur d'impulsions, à l'autre ligne Ll de la source d'alimentation. Tant que les con tacts SRS/1 et STR/1 sont fermés,
la bobine @du sélecteur USl est excitée et désexcitée, respectivement, chaque fois que les contacts IG/1 idu générateur d'impulsions sont fermés ou ouverts.
De la sorte, le contact mobile USl/C/1 avance pas à pas le long de sa rangée de con tacts USl/1, à une vitesse qui dépend de la vitesse d'ac- tionnament des contacts du générateur d'impulsions.
Les contacts mobiles USl/C/2 et US1/C/3 avancent pas à pas le long de leurs rangées respectives de contacts USl/2, et US1/3, en accord avec le :
déplacement ries contacts USl/C/1. La connexion du contact US1/C/1 aux contacts communs de la rangée US1/1, durant ce fonctionnement pas à pas, n'.a .pas d'effet, parce que les contacts SRS/2/1 sont normalement ouverts à ce stade.
Après onze de tels pas, durant lesquels une conne xion est successivement établie, à intervalles uniformes, avec les douilles USl/S, une connexion est établie par le contact mobile US1/C/2 entre un côté de la bobine d'ac- tionnement du sélecteur US2 et la ligne Ll, l'autre côté du US2 étant relié à la ligne L2, les contacts US2/C/1,
US2/C/3 et US2/C/4 des quatre rangées -du sélecteur US2 avançant chacun d'un pas. Le fait que le contact US2/C/1 entre .maintenant en contact avec l'un des con tacts communs dans la rangée US2/1 n'a pas d'effet, parce que les contacts SRS/2/2 sont ouverts :
durant cette opération. Etant donné que le contact US1/C/2 avance immédiatement au douzième contact de la rangée USl/2, les contacts US2/C/1, US2/C/2, etc. demeurent sur le contact numéro 1 de leurs rangées respectives, jusqu'à ce que le contact USl/C/2 vienne ensuite .en contact avec le deuxième des onzièmes contacts, auquel cas il avance d'un nouveau pas.
Les contacts mobiles US2/C/3 et US2/C/4 étant reliés entre eux (en fait, ils peuvent être des parties d'un bras à deux contacts,du sélecteur), il va de soi que la connexion .aura lieu par intervalles entre des douilles de mêmes numéros dans les rangées US2/S/1 et US2/S/2 et la ligne Ll, ces intervalles étant douze fois celui de l'intervalle ajusté par le générateur d'impulsions .entre la connexion de douilles adjacentes dans la rangée USl/S avec la ligne L1, par le contact mobile US1/C/3.
Une connexion semblable pas à pas a lieu .entre des douilles @de même numérotation dans les rangées US3/S/1 et US3/S/2, bien que les .intervalles soient de 12X 12 fois l'intervalle de base ajusté par le générateur d'impulsions.
Ainsi donc, en reliant, comme indiqué, un côté de chacune des bobines des relais d'actionnement pour les différentes parties de l'équipement à la ligne L2, et l'au tre côté de chacune des bobines à une dou ilse appropriée dans la rangée US1/S, la bobine considérée sera excitée avec le contact associé dans la rangée US1/3. Si les relais s'annulent d'eux-mêmes après désexcitation, ils seront actionnés et réamorcés deux fois par tour du con tact USl/C/3. S'ils ne s'annulent pas d'eux-mêmes,
mais ont besoin d'une seconde excitation de la bobine pour fonctionner en sens inverse, il peut être nécessaire de relier le côté ligne L2 -des bobines à une autre des douil les dans la rangée US1/S, afin d'obtenir la seconde opé ration (annulation) de la bobine, à un intervalle appro prié après la première. Pour faciliter l'opération d'un grand nombre de parties de l'équipement, il peut être nécessaire de prévoir une série de douilles en parallèle avec chacune :de celles de la rangée US1/S, ou bien un double jeu de rangées de contacts mobiles et de douilles associées.
Si les intervalles de temps pour les déplacements du contact US1/C/3 sont trop brefs Q'intervalle maximal est entre les contacts 0 et 12 dans la rangée US1/3, ce qui est douze fois l'intervalle @de base ajusté par le fonction nement ,des contacts IC/1 du générateur d'impulsions), il faut alors .avoir recours aux douilles US2/S/1 et US2/S/2. Le fonctionnement -de la bobine du relais pour la soupape d'évent V (14)
peut servir d'exemple. En prévoyant un fil de renvoi J1 entre une .douille V/S/1 reliée au côté approprié de la bobine du relais et une douille dans la rangée US2/S/2, ainsi qu'un fil de renvoi J2 entre la douille équivalente dans la rangée US2/S/1 et une douille choisie dans la rangée US1/S, cela permet d'obtenir un plus grand intervalle de temps.
En reliant le fil de renvoi J1 à l'une d es douilles de la rangée US3/S/2 et le fil de renvoi J2 à la douille équivalente de la rangée US3/S/1, on peut obtenir un intervalle de temps encore plus grand.
Il va de soi que, dans ce dernier cas, un réglage des temps peut être encore plus fin en laissant le fil de ren voi J2 relié .aux douilles dans les rangées USl/S et US2/S/1, puis -en insérant .un troisième fil de renvoi entre les douilles appropriées dans les rangées US2/S/2 et US3/S/1. Dans ces conditions, si le générateur d'im pulsions est ajusté pour fonctionner à intervalles d'un dixième -de seconde, par exemple, des douilles dans la rangée USl/S sont excitées à intervalles d'un dixième de seconde,
des douilles dans les rangées US2/S/1 et US2/S/2 le sont .à intervalles d'environ une seconde et des douilles dans les rangées US3/S/1 et US3/S/2 à in tervalles :d'environ dix secondes. En fait, les intervalles des pas respectifs sont d'un dixième de seconde, de 1,1 seconde et de 12,1.secondes.
En considérant, par .exemple, l'utilisation du disposi tif de couplage pour ouvrir la soupape d'évent, par ex -emple 4,3 secondes .après que l'interrupteur de d6mar- rage a fonctionné, et pour la fermer au bout de 32,8 secondes, le fil de renvoi J1 relie la douille V/S/1 à la douille numéro 3 dans la rangée US2/2/1 et le fil de ren voi J2 relie la douille équivalente dans la rangée US2/S/2 à la douille numéro 7 dans la rangée USl/S, ce qui donne respectivement des intervalles de 3,5 et 0,7 secondes, donc 4,
3 secondes au total. Le fil d e renvoi J3 relie la .douille V/S/2 à la -douille numéro 2 (ce qui cor respond à un intervalle de 24,2 secondes) dans la rangée US3/S/2. Le fil de renvoi J4 relie la douille équivalente dans la rangée US3/S/1 à la douille numéro 7 (ce qui correspond à un autre intervalle de 7,7 secondes) dans la rangée US2/S/3,
tandis que le fil d e renvoi J5 relie la douille équivalente dans la rangée US2/S/1 à la douille numéro 9 (ce qui correspond à un nouvel intervalle de 0,9 seconde - soit au total 32,8 secondes) dans la ran gée US1/S. Le solénoïde de la soupape d'évent est ainsi excité par impulsion au bout de 4,3 secondes et désex- cité par une nouvelle impulsion .au bout de l'intervalle de temps nécessaire.
Les connexions des autres relais pour faire fonction ner les autres parties <B>de</B> l'équipement sont analogues à ce qui vient d'être décrit .et indiquées. par le schéma des connexions de la fig. 2. Au besoin, plus d'un contact peut être établi :dans une même douille, en utilisant des fiche qui peuvent être introduites au dos d'une autre fiche, ou bien on peut prévoir .d'autres rangées de douil les en parallèle avec les douilles des rangées existantes.
Il y a lieu toutefois<B>de</B> décrire d'une façon plus détaillée le circuit assurant l'injection de la quantité con venable de combustible au moment correct de la séquence. Le relais FR est un relais actionné par impul sions et, lorsqu'il reçoit une impulsion par le commuta teur de séquence excité, ses contacts auxiliaires FR/1 se ferment.
A un point approprié .du cycle @de fonctionne ment de la pompe à injection, l'interrupteur Sl est fermé par une came de l'arbre de la pompe, ce qui ferme le circuit du relais d'impulsion R1, dont les contacts auxi- liaires Rl/1 se ferment. La fermeture de ces contacts fait fonctionner le relais R2, dont les contacts R2/1, R2/2 et R2/3 se ferment à leur tour.
La fermeture des contacts R2/1 ferme le circuit du solénoïde FPR et amène le tiroir de la pompe dans la position d'injection préajus- tée, ce qui donne lieu à une injection de combustible. Après que la pompe d'injection a continué à tourner, les contacts S2/1 et S2/2,de l'autre interrupteur sont fermés et les relais Rl et FR reçoivent une impulsion de rappel, le relais R2 étant alors désexcité pour arrêter l'injection de combustible et le circuit rétabli pour la prochaine opération.
Il va de soi que des .modifications peuvent être apportées à la machine décrite. Ainsi, par exemple, l'air sous le piston 3 dans le cylindre 4 peut être comprimé durant la course de descente, cet air pouvant être con duit à la chambre de combustion 9, ce qui réduit la con sommation d'air comprimé provenant d'autres sources. De plus, la machine peut être alternative ct des mécanis- mes d'allumage peuvent être prévus pour les deux mou tons.
Dans le cas d'une machins alternative, le dispositif de liaison des platines opposées peut être le suivant (fig. 3 et 4). A ces figures, des .platines 101 et 102 sont représentées, pour plus de simplicité, sans les montants de guidage sur lesquels elles peuvent coulisser. De même, les dispositifs produisant des impulsions ne sont pas indiqués,
-mais .ils comprennent certains des -disposi- tifs décrits ci-#dessus, .ces dispositifs pouvant être dou blés, au besoin, pour 1a platine inférieure, quoique le dispositif de commande pour l'une soit probablement suffisant pour commander les deux.
La platine supérieure est reliée à la .pièce 105 'un assemblage de piston à l'arrière d'un circuit hydraulique <B>103</B> et .à une pièce 106 -d'un .assemblage de piston simi laire sur le devant d'un second circuit hydraulique 104, tandis que la platine inférieure 102 est reliée, sur le devant, à une pièce 107 d'un autre assemblage de piston dans le circuit 103 et, à l'arrière, à la pièce 108 d'un autre assemblage de piston, dans le circuit 104.
Les fixations des pistons aux platines sont disposées de façon que chacune des platines reçoive pratiquement symétriquement des impulsions. Les assemblages de pistons dans chaque circuit sont reliés par un fluide hydraulique, de sorte que tout mouvement de la platine 101 est transmis à la platine 102 et vice versa.
Ainsi donc, s'il arrivait que le dispositif d'impulsion de l'une des platines n'agisse pas en synchronisme avec celui de l'autre platine, ou même s'il n'agissait pas du tout, le mouvement de l'autre platine serait transmis par les cir cuits hydrauliques, de sorte que les deux platines se déplaceront dans tous les cas.
Les platines participent à l'effort exercé par les dispositifs d'impulsions et il peut arriver que la moitié seulement de l'effort soit exercé en cas de défaillance complète de l'un des dispositifs d'im pulsion, mais il n'y a pas de risque qu'une seule platine agisse avec toute la force sur la pièce à former ou que la course de l'une des platines dépasse la normale. La machine ne risque donc pas d'être soumise à une con trainte excessive.
Lorsque les deux dispositifs d'impul sion fonctionnent correctement, il va de soi que l'effort appliqué à la pièce à former est le double de celui qui, peut être appliqué entre la platine supérieure mobile, comme représenté, et une platine inférieure fixe, comme dans le cas de machines existantes de ce genre.
A la fig. 5, qui montre une variante analogue à la fig. 4, l'insertion d'une vanne d'arrêt 109 permet d'em pêcher le mouvement des platines 101 et 102, par fer meture de cette vanne: cela oblige à procéder à l'ouver ture de la vanne pour que les platines puissent se dépla cer et constitue une mesure supplémentaire de sécurité. Afin de ne pas réduire trop fortement le flux du fluide, lors d'une course d'impact, il est préférable que la vanne 109 ait au moins la même section que le circuit hydrau lique, quand elle est ouverte.
En outre, des vannes 110 et 111 peuvent être pré vues dans les conduites d'alimentation du fluide hydrau- lique remplissant les dispositifs, dé façon que, lorsque la vanne 109 est fermée, du fluide puisse être pompé dans le dispositif par la vanne 110 pour amener les platines à leurs positions ouvertes, la vanne 111 libérant du fluide des autres parties de la boucle, afin de permettre aux assemblages de pistons de se mouvoir.
En manipulant des vannes 110 et 111 pour permettre à du fluide de tra verser l'une d'elles et de s'échapper par l'autre, l'opéra teur peut déplacer les platines à n'importe quelle posi tion intermédiaire désirable; en fermant toutes ces van nes, les platines peuvent être bloquées à n'importe quelle position. Il va de soi que lorsque la machine est équipée de plusieurs circuits hydrauliques, une vanne telle que 109 sera prévue dans plus d'un des circuits. Lorsqu'il doit être possible de ramener les platines en arrière et/ou de les déplacer progressivement, les vannes 110 et 111 n'auront besoin d'être associées à une vanne 109 que dans un circuit seulement.