FR2462996A1 - Dispositif d'equilibrage de charge pour outillage de presse - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'EQUILIBRAGE OU D'EGALISATION DE CHARGE DESTINE A UN OUTILLAGE DE PRESSE. CE DISPOSITIF PERMET A DEUX OUTILS TELS QUE DES POINCONS 20, 22, MONTES SUR LE COULISSEAU D'UNE PRESSE, D'EXERCER SIMULTANEMENT LA MEME CHARGE SUR CE COULISSEAU LORSQU'ILS SONT ABAISSES POUR S'APPLIQUER CONTRE UNE PIECE COMMUNE OU CONTRE DEUX PIECES SEPAREES, AFIN QUE LES CHARGES EXERCEES SUR LE COULISSEAU SOIENT EQUILIBREES DE PART ET D'AUTRE DE L'AXE A DE CE DERNIER. A CET EFFET, LES DEUX POINCONS 20, 22 SONT RELIES HYDRAULIQUEMENT L'UN A L'AUTRE AFIN QUE LE PREMIER POINCON A ENTRER EN CONTACT AVEC LA PIECE EXECUTE UN MOUVEMENT DE RETRAIT PROVOQUANT UN MOUVEMENT D'EXTENSION DE L'AUTRE POINCON. LE RAPPEL EN POSITION NEUTRE EST ASSURE HYDRAULIQUEMENT OU PAR DES RESSORTS. DOMAINE D'APPLICATION: PRESSES A EMBOUTIR, A DECOUPER, ETC.

Description

1. L'invention concerne le domaine de l'outillage

de presse, et plus particulièrement un dispositif d'équili-

brage de charge destiné à plusieurs outils de presse.

Il est souvent souhaitable d'utiliser une seule presse avec plusieurs jeux d'outils opposés pour permettre la réalisation simultanée d'un certain nombre d'opérations lors de chaque course de travail de la presse. De tels jeux

d'outils peuvent comprendre, par exemple, des matrices oppo-

sées d'emboutissage de tôles, des éléments opposés à poinçon et matrice, etc., et les diverses opérations exécutées par ces outils peuvent être identiques ou différentes par rapport

au travail effectué par l'outillage. Dans tous les cas, lors-

qu'une pièce est d'une épaisseur différente de celle pour

laquelle les outils sont réglés, des charges excentrées indé-

sirables sont engendrées dans le coulisseau et le bâti de la presse lors de l'entrée en contact de l'outillage avec les

pièces. Ceci est particulièrement vrai dans le cas o le cou-

lisseau de la presse est du type à commande par un seul point au moyen duquel la force d'entraînement est transmise par un axe unique passant par le centre du coulisseau et dont les outils de presse sont espacés latéralement. A cet égard, si une paire d'outils entre en contact avec une pièce placée entre les outils avant qu'il en soit de même pour l'autre paire d'outils, la force de travail est transmise axialement à la première paire d'outils alors que l'autre paire d'outils n'est pas en charge. Le coulisseau est donc soumis à une charge excentrée en raison de l'écartement des outillages par

rapport à l'axe de ce coulisseau et cette charge est trans-

mise par le coulisseau au bâti de la presse, ce qui provoque une usure importante des guides du coulisseau- et le risque de détérioration des guides et du bâti de la presse. De plus, cette usure des guides du coulisseau entraîne un manque de précision en ce qui concerne le positionnement latéral du

coulisseau et, par conséquent, une imprécision en ce qui con-

cerne les enclenchements mutuels des éléments opposés des outils.

Ces problèmes rendent souvent impossible l'exé-

cution de plusieurs opérations simultanées sur une presse

hydraulique ou mécanique à un seul point d'entraînement.

2. Cette charge excentrée peut être éliminée par le montage, sur la presse, de plusieurs outils disposés de manière à être décalés axialement les uns par rapport aux autres, comme décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique nO 1 937 908, afin qu'une force de travail ne soit appliquée qu'après l'entrée en contact de tous les outils avec les pièces correspondantes. Cependant, ce seul décalage relatif des outils introduit des limitations indésirables en ce qui

concerne l'utilisation d'une presse pour exécuter des opéra-

tions successives sur une pièce donnée, dans plusieurs postes de travail d'une presse et/ou pour exécuter différentes opérations sur une pièce donnée dans un seul poste de travail

d'une presse. A cet égard, une fois que les outils sont posi-

tionnés les uns par rapport aux autres au cours de leur enga-

gement avec une pièce, ce positionnement est maintenu pendant la course suivante de retour et de travail de la presse. Dans une presse o une pièce est avancée pas à pas vers des postes

de travail successifs dans lesquels des opérations diffé-

rentes successives sont réalisées sur la pièce, ce position--

nement initial des outils peut provoquer un contact gênant entre la pièce et l'outillage pendant, le transfert de la pièce et/ou entre l'outillage et le mécanisme d'avance de la pièce pendant le transfert de la pièce, ce qui expose l'outillage, la pièce et le mécanisme de transfert à un risque de détérioration. Bien que ces problèmes puissent être éliminés au moyen d'une presse ayant une course de coulisseau suffisamment longue pour assurer les dégagements nécessaires

entre la pièce et les outils et entre les outils et le méca-

nisme d'avance, il apparait qu'une telle exigence non seule-

ment limite l'utilisation des montages d'outillages à certai-

nes presses, mais entraîne de plus une diminution de l'effi-

cacité du fonctionnement de la presse et une limitation de la

souplesse de l'outillage et des presses avec lesquelles l'ou-

tillage-peut être autrement.utilisé.

De plus, en ce qui concerne le point précédent, on souhaite souvent disposer d'une presse comportant plusieurs postes de travail pouvant exécuter chacun la même opération sur une pièce donnée à l'aide d'outils identiques, 3. pouvant être montés sur l'un des éléments constitués par le coulisseau de la presse et par la table de la presse, ou bien pouvant exécuter différentes opérations successives à l'aide d'outils différents pouvant être montés alternativement sur l'un des éléments de la presse. En particulier, lors du formage à chaud de plusieurs pièces dans différents postes de travail d'une presse, des mécanismes à mouvement alternatif ou navette sont souvent utilisés pour présenter les uns à la suite des autres des outillages refroidis lors de courses successives du coulisseau afin de permettre à l'outillage

venant d'être utilisé de se refroidir ou d'être refroidi.

Ceci permet de faire fonctionner la presse à des cadences de

course efficaces. De même, des navettes à outils sont fré-

quemment utilisées pour placer les uns à la suite des autres des outillages ayant des fonctions différentes, dans un poste de travail donné, lors de courses successives du coulisseau, afin d'exécuter différentes opérations de travail sur une

pièce donnée placée dans ce poste de travail. De tels méca-

nismes à navette exigent souvent un positionnement prédéter-

miné des outils par rapport à eux pour que ces mécanismes puissent fonctionner. Par -conséquent, un positionnement relatif d'équilibrage de charge de l'outillage pendant une course d'un tel montage d'outillages de presse peut suffire à rendre inopérant le mécanisme à navette. Même dans le cas o cette impossibilité de fonctionnement ne constitue pas un problème, il reste qu'un tel positionnement relatif peut provoquer une entrée en contact entre l'outil et la pièce et/ou entre l'outil et le mécanisme d'avance, et/ou leur détérioration qui, comme mentionné précédemment, ne peut être évitée que par une limitation de l'utilisation d'un tel

outillage à une presse ayant une longueur de course suffi-

sante pour présenter les dégagements permettant d'éviter de

tels contacts.

L'invention concerne donc un dispositif d'équi-

librage de charge destiné à un outillage de presse et conçu

pour éliminer avantageusement les problèmes indiqués ci-

dessus et, par conséquent, pour minimiser le risque de dété-

rioration des pièces et de l'outillage et pour optimiser la 4. souplesse avec laquelle les outillages peuvent travailler sur une presse donnée, ainsi que la souplesse de fonctionnement d'une presse ayant une course donnée et équipée d'un montage d'outillages à charges équilibrées. En particulier, selon l'invention, au moins deux outils sont montés sur une presse

et reliés hydrauliquement afin que l'un des outils se rétrac-

te en entrant en contact avec une pièce correspondante, ce qui provoque un mouvement d'avance de l'autre outil vers sa pièce correspondante afin qu'aucune force de travail ne soit appliquée avant l'entrée en contact des deux outils avec les pièces correspondantes. Les outils multiples peuvent prendre une position neutre par rapport à leurs positions d'avance et de retrait et, lorsque les outils s'éloignent des pièces,

l'outil avancé est ramené vers sa position neutre et la liai-

son hydraulique entre les outils a pour effet de déplacer l'outil rétracté vers sa position neutre. Par conséquent, les espaces nécessaires pour permettre l'avance des pièces entre les postes de travail, sans contact entre les pièces et les outils et/ou sans contact entré les outils et le mécanisme d'avance, peuvent être minimisés afin que les outils puissent être repositionnés après une course de travail en fonction de ces critères d'espace. De plus, ce repositionnement permet

d'utiliser des outillages ayant des positions axiales diffé-

rentes pendant une course de travail, dans différents postes de travail de la même presse, sans qu'il soit nécessaire de donner à cette presse une course suffisante pour, pendant la course de retour de la presse, rétracter l'outil le plus avancé axialement par rapport à l'outil conjugué de façon à assurer le dégagement permettant à la pièce d'avancer entre les deux postes. A cet égard, en ramenant l'outil avancé vers une position neutre, le dégagement nécessaire peut être

obtenu avec une course inférieure du coulisseau.

En outre, dans les cas o l'application d'une

charge déséquilibrée à la presse, portant plusieurs outil-

lages, résulte d'une différence d'épaisseur entre les pièces soumises à l'action d'outillages identiques disposés dans plusieurs postes de travail, cette variation d'épaisseur peut 5. apparaître lors d'une course de travail, et non lors de la course de travail suivante, ou bien la variation d'épaisseur peut s'inverser entre les outillages utilisés lors des

courses de travail successives. Dans tous les cas, le dispo-

sitif d'équilibrage de charge est nécessaire pour effectuer

une reprise de réglage vers la position normale de l'outil-

lage dans le premier cas, ou pour jouer sur le décalage opposé des outillages dans le second cas. Ce décalage de retour ou inverse de l'outillage, dans le cas o il résulte de l'entrée en contact entre l'outil et la pièce, engendre des contraintes importantes dans le dispositif hydraulique d'équilibrage de charge, ces contraintes se présentant sous la forme d'une pression de fluide élevée et d'une grande vitesse de transfert du fluide. En ramenant l'outillage à une position neutre au moyen d'un dispositif intérieur de rappel, conformément à l'invention, cette contrainte transmise au dispositif hydraulique est avantageusement minimisée, ce qui

réduit l'usure et les opérations d'entretien et/ou de rempla-

cement. A cet égard, si les pièces ne présentent pas de variation d'épaisseur lors d'une course suivante de la pièce, le retour de l'outillage vers les positions neutres sous

l'action d'un dispositif intérieur de rappel évite avantageu-

sement l'apparition d'une pression et d'unevitesse d'écoule-

ment élevées dans le système hydraulique lors de la course suivante exécutée par la presse. En ce qui concerne également ce point, si une inversion du déplacement de l'outil est

nécessaire par suite d'une inversion de la variation d'épais-

seur des pièces lors des courses suivantes de la presse, le retour de l'outillage en position neutre, entre les courses de travail, réduit l'amplitude du déplacement demandé aux outils par l'entrée en contact de l'un des outils avec une pièce et réduit donc la période de contrainte imposée par le système hydraulique par l'intermédiaire de l'ensemble d'outillage pour réaliser un tel déplacement. En outre, comme

mentionné précédemment, l'utilisation de mécanismes à navet-

tes pour réaliser un positionnement alternatif d'outils dans

un poste de travail exige souvent un positionnement spéci-

fique des outils après la course de travail de la presse pour 6.

permettre les mouvements de navette, et le retour de l'outil-

lage vers une position neutre, conformément à l'invention, permet avantageusement d'effectuer un tel positionnement

spécifique et permet donc d'utiliser des montages d'outil-

lages à équilibrage de charge avec de tels dispositifs à

navettes d'outils.

L'invention concerne donc un dispositif perfec-

tionné d'équilibrage de charge à commande hydraulique destiné

à des outillages multiples pour presse. Le dispositif d'équi-

librage de charge selon l'invention présente une grande souplesse de fonctionnement en ce qui concerne les opérations pouvant être effectuées par des outillages dans plusieurs postes-de travail d'une presse donnée et en ce qui concerne

des montages pour presses et des montages de support d'outil-

lages de presse avec lesquels ce dispositif d'équilibrage de charge peut être utilisé. Ce dispositif permet aux outillages de se régler d'euxmêmes dans des positions neutres entre les courses de travail d'une presse afin de minimiser les effets de la pression hydraulique et de la vitesse d'écoulement du fluide sur le système et sur ses éléments pendant le fonctionnement du système, pour réaliser l'équilibrage ou l'égalisation des charges lors d'une course de travail de la

presse. Le dispositif d'équilibrage de charge selon l'inven-

tion, du type à commande hydraulique, est peu coûteux à construire, faire fonctionner et entretenir et il fonctionne efficacement. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'une presse classique comportant plusieurs postes de travail équipés chacun d'outils opposés montés entre le coulisseau et le bâti de la presse; - la figure 2 -est une coupe transversale du support supérieur de l'outillage représenté sur la figure 1, montrant un dispositif hydraulique d'équilibrage de charge selon l'invention destiné à cet outillage; 7. - la figure 3 est une coupe analogue à celle de la figure 2, montrant les positions des outils de la presse

pendant l'entrée en contact de ces outils avec une ou plu-

sieurs pièces; - la figure 4 est une coupe transversale d'une autre forme de réalisation d'un dispositif hydraulique d'équilibrage de charge pour outillages de presse selon l'invention; et - la figure 5 est une coupe transversale d'une autre forme de réalisation du dispositif d'équilibrage de

charge pour outillages de presse selon l'invention.

La figure 1 représente globalement en 10 une presse de travail des métaux à postes multiples comprenant un bâti qui comporte une table 12, des montants 14 et une partie supérieure 16. Un coulisseau 18 de presse est supporté de manière bien connue par le bâti afin de pouvoir exécuter un mouvement alternatif vertical sur une certaine course, d'un point mort haut vers un point mort bas vers la table 12, la

distance comprise entre les points morts haut et bas consti-

tuant la longueur de la course du coulisseau. Le coulisseau 18 peut être actionné mécaniquement ou hydrauliquement et les

éléments du train de commande et la disposition de ces élé-

ments sont bien connus de l'homme de l'art et ne sont pas importants à la compréhension de l'invention. Ils ne seront

donc pas représentés et ils ne seront pas décrits en détail.

Le coulisseau 18 et la table 12 supportent plu-

sieurs ensembles à poinçons et matrices correspondantes,

respectivement qui, lors de chaque course du coulisseau, exé-

cutent une opération de travail du métal sur une pièce placée

entre les poinçons et les matrices. Dans la forme de réalisa-

tion représentée, les paires d'outils comprennent des poinçons 20 et 22 montés sur le coulisseau 18 et des matrices correspondantes 24 et 26 montées sur la table 12, au-dessous des poinçons 20 et 22, respectivement, et en alignement avec eux. Les poinçons et les matrices peuvent former des paires identiques d'outils destinées à exécuter la même opération

sur des pièces placées entre eux, ou bien ils peuvent consti-

tuer des paires d'outils assumant des fonctions différentes

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8.

et destinées à exécuter des opérations successives différen-

tes sur une pièce donnée placée entre les outils d'une première paire, puis entre ceux de l'autre paire, lors de courses successives de la presse. On suppose, dans la

description qui suit, que les poinçons et les matrices

forment des paires d'outils analogues destinées à exécuter la même opération sur des pièces ayant une épaisseur nominale mesurée dans la direction du déplacement des outils. Ainsi, lorsque le coulisseau 18 se déplace vers la table 12, les pièces sont prises entre les poinçons 20 et 22 et les matrices correspondantes et elles sont mises en forme ou

autrement travaillées par l'outillage.

Dans le cas o l'épaisseur réelle d'une pièce varie par rapport à l'épaisseur nominale, l'un des poinçons 20 et 22, associé à la pièce la plus épaisse, entre en contact avec ladite pièce avant que l'autre poinçon entre en contact avec sa pièce. La figure 1 permet de constater que le premier poinçon exerce alors sur le coulisseau une force opposée à celle exercée -par le- coulisseau en mouvement et décalée latéralement de l'axe A du coulisseau par -lequel la

force de ce coulisseau est transmise. Cette force déséqui-

librée est transmise par le coulisseau aux éléments du bâti.

Par exemple, si le poinçon 20 entre en contact le premier avec la pièce associée, une force est exercée contre le montant gauche 14, à l'angle inférieur gauche du coulisseau 18, comme montré sur la figure 1. Simultanément, une force

égale est exercée contre le montant droit 14, à l'angle supé-

rieur droit du coulisseau 18. Il apparaît également que le dispositif mécanique ou hydraulique de commande du mouvement alternatif du coulisseau est affecté par cette application

inégale de forces au coulisseau.

Conformément à la présente invention, cette application de forces déséquilibrées sur le coulisseau, le bâti et -le dispositif de. commande. est minimisée par un montage des outils afin qu'ils puissent se déplacer les uns par rapport aux autres pour que la force ne soit transmise au coulisseau que lorsque tous les outils sont en contact avec

la ou les pièces. En outre, l'invention permet avantageu-

9. sement de ramener les outils en position neutre après l'opération de travail, de sorte que l'utilisation de montages spéciaux et/ou l'exécution de modifications de la table et du coulisseau ne sont pas indispensables à une presse donnée pour permettre l'utilisation du dispositif d'équilibrage de charge. Dans la forme de réalisation de l'invention montrée sur les figures 2 et 3, les poinçons 20 et 22 sont montés sur un support commun 28 destiné à être fixé au coulisseau 18 afin d'en s*uivre les mouvements. Chacun des poinçons 20 et 22 est réalisé d'une seule pièce avec une

tige cylindrique correspondante 30 de piston, ou bien conve-

nablement monté sur cette tige 30 qui, elle-même, est réalisée d'une seule pièce avec un piston principal 32 situé à l'extrémité supérieure de la tige, ce piston 32 pouvant

également, en variante, être fixé convenablement à l'extré-

mité supérieure de la tige. Le support 28 d'outils présente deux cylindres principaux 34 dans chacun desquels l'un des pistons principaux 32 peut coulisser, chaque piston principal

32 portant un segment 36 d'étanchéité. Les cylindres princi-

paux 34 communiquent l'un avec l'autre par un canal 38 ménagé dans le support 28 et débouchant à l'extrémité supérieure de chaque cylindre 34. Ce canal 38 comporte un tronçon 40 d'entrée relié à un accumulateur 42 pour haute pression, et à

un circuit d'alimentation en fluide hydraulique dont le fonc-

tionnement sera décrit ci-après.

Le circuit d'alimentation en fluide hydraulique comprend une source 44 de fluide hydraulique et une motopompe 46 destinée à faire passer le fluide sous pression de la source 44 vers l'entrée 40 du canal 38 par un conduit 48 d'écoulement. Ce conduit 48 porte un clapet 50 de retenue qui

empêche le fluide d'être refoulé dans le circuit d'alimen-

tation, et une soupape 52 de décharge qui permet au fluide de revenir à la source 44 lorsque la pression de fonctionnement est atteinte. Le fluide arrivant au canal 38 et aux cylindres principaux 34, sous une pression prédéterminée, agit sur les pistons principaux 32 afin qu'ils placent les poinçons 20 et 22 comme montré sur la figure 2. L'accumulateur 42 fonctionne d'une manière bien connue afin de protéger la presse et son 10. outillage contre les surcharges à pression élevée en limitant la force maximale pouvant être exercée sur les poinçons pendant une opération de travail. Lorsque cette force est dépassée, l'accumulateur 42 intervient de manière à permettre aux outils de se rétracter par rapport au support 28. Il est

évident que cette protection contre les surcharges est indé-

pendante de l'équilibrage de la charge des outils, décrit ci-

après. Une opération d'équilibrage des forces exercées sur les poinçons 20 et 22 se produit lorsque l'un des poinçons entre en contact avec la pièce associée avant que l'autre poinçon entre en contact avec sa pièce. Ce cas se produit, par exemple, lorsque l'épaisseur des pièces varie de

manière imprévue. La figure 2 montre le dispositif hydrau-

lique d'équilibrage de charge avant l'entrée en contact des poinçons avec une pièce. Dans le cas o le poinçon 20, par exemple, entre en contact avec la pièce avant le poinçon 22,

comme montré sur la figure 3, une force F1 est exercée axia-

lement contre le poinçon 20 de manière à provoquer un mouve-

ment de retrait du poinçon principal associé 32 dans son cylindre principal 34, ce qui a pour effet de refouler le

fluide du cylindre. Etant donné que le dispositif d'équili-

brage hydraulique est un circuit fermé, à l'exception de la protection contre les surcharges indiquées ci-dessus, le fluide hydraulique refoulé par le mouvement ascendant du poinçon 20 pénètre dans le cylindre principal 34 du poinçon 22 de manière à provoquer un mouvement axial d'extension de

ce poinçon 22 par rapport au support 28 d'outils. Le mouve-

ment de retrait du poinçon 20 et le mouvement d'extension du poinçon 22 se poursuivent jusqu'à ce que les deux poinçons 20 et 22 portent contre la pièce correspondante. A ce moment, le poinçon 22 rencontre une force F2 s'exerçant axialement vers le haut et les poinçons exécutent le travail prévu sur les

pièces pendant que le coulisseau achève sa course de travail.

Il convient de noter que ce déplacement des outils pour l'équilibrage des charges s'effectue à partir d'une position neutre, comme montré sur la figure 2, jusqu'à une position dans laquelle l'un des outils est avancé et l'autre rétracté

par rapport à la position neutre correspondante.

1 1. Selon l'invention, le dispositif hydraulique d'équilibrage ou d'égalisation de charge est conçu pour ramener les outils des positions de retrait et d'extension dans la position neutre après la course de travail. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 2, ce résultat est obtenu au moyen d'un ensemble hydraulique secondaire de rappel à cylindres et pistons, associé à l'outillage. En particulier, le support 28 d'outils comporte deux cylindres secondaires 54 concentriques aux cylindres principaux correspondants 34 et situés immédiatement au- dessous de ces cylindres 34. Les cylindres secondaires 54 sont cylindriques et ont un plus grand diamètre que les cylindres principaux 34, de manière qu'un épaulement radial et circonférentiel 56 soit formé entre chaque cylindre principal et chaque cylindre secondaire. Un piston secondaire 58, pouvant coulisser dans chaque cylindre secondaire, se présente sous la forme d'un anneau dans lequel peut coulisser la tige correspondante 30 de piston et qui peut porter contre la face inférieure du piston principal correspondant 32. Les pistons 58 comportent des joints intérieurs 60 et des joints extérieurs 62 qui établissent un contact étanche avec respectivement les tiges et les cylindres 54. L'extrémité inférieure ouverte de chaque cylindre secondaire 54 est fermée par un anneau percé

64 de retenue dans lequel passe la tige 30 de piston corres-

pondante. L'étanchéité entre l'anneau 64 et la tige 30 est assurée par un joint 66 et l'étanchéité entre l'anneau 64 et le cylindre secondaire 54 est assurée par un joint 68. Les cylindres secondaires 54 sont reliés par un canal 70 qui débouche dans les extrémités inférieures de ces cylindres secondaires. Le fluide hydraulique pénètre dans les cylindres secondaires par un canal 72 ménagé dans le support 28 et relié au conduit 48 d'alimentation par un conduit 73 et un clapet 74 de retenue qui empêche tout refoulement du fluide vers la source de fluide. Un accumulateur 76 à basse pression communique avec un conduit 70 et, par conséquent, avec les cylindres secondaires 54 et il exerce la force de rappel des

outils, comme décrit ci-après.

12. En ce qui concerne le déplacement relatif des outils indiqué précédemment et se produisant au cours d'une opération d'égalisation de charge, l'entrée en contact en premier du poinçon 20 avec une pièce provoque un retrait du piston principal correspondant 32 et la communication hydrau- lique entre les cylindres principaux 34 provoque un mouvement d'extension du piston principal 32 associé au poinçon 22 et, par conséquent, un mouvement d'extension de ce dernier poinçon. Pendant le retrait du poinçon 20 et du cylindre principal correspondant 32, de la position montrée sur la

figure 2 à celle de la figure 3, le piston secondaire corres-

pondant 58 porte contre l'épaulement 56 afin que le mouvement de retrait du poinçon 20 se produise également par rapport au piston secondaire 58. Le mouvement correspondant d'extension

du piston principal 32 du poinçon 22, sous l'effet de l'écou-

lement du fluide hydraulique entre les cylindres principaux

34, provoque l'entrée en contact du piston principal 32 asso-

cié au poinçon 22 avec le piston secondaire correspondant 58 et un déplacement axial de ce-del-nier qui s'éloigne ainsi de l'épaulement correspondant 56. Ce dernier déplacement a pour effet de refouler à force le fluide hydraulique du cylindre

secondaire associé au poinçon 22 par le canal 70 et le cylin-

dre secondaire associé au poinçon 20, ainsi que, par consé-

quent, par le canal 72 et dans l'accumulateur 76. On obtient ainsi un rappel hydraulique qui ramène les outils dans les positions neutres montrées sur la figure 2 après la fin de

l'opération de travail et après que le coulisseau s'est éloi-

gné de la table de la presse. En particulier, ce dernier mou-

vement du coulisseau supprime les forces de travail exercées

sur les poinçons et le fluide hydraulique contenu dans l'ac-

cumulateur 76 s'écoule par les canaux 72 et 70 afin de repousser vers le haut le piston secondaire associé au poinçon 22 jusqu'à ce que le piston entre en contact avec l'épaulement correspondant.56. Au cours de ce mouvement de montée, le piston principal correspondant 32 renvoie le fluide dans le cylindre principal 34 associé au poinçon 20, de manière à déplacer le piston principal correspondant 32 et ce poinçon 20 vers le bas, dans le sens de l'extension du 13. poinçon 20, afin que les deux outils soient ramenés dans

leurs positions neutres. Il est évident que les mêmes dépla-

cements principaux des outils, sous l'effet de la communi-

cation hydraulique entre les cylindres principaux 34, et que le même déplacement des pistons secondaires et l'établisse- ment d'une force derappel hydraulique se produiraient si le poinçon 22 entrait en contact avec une pièce avant le poinçon , ce qui provoquerait un mouvement de retrait du poinçon

22, opposé au mouvement du poinçon 20, comme décrit précédem-

ment.

La figure 4 représente une autre forme de réali-

sation de l'invention. Dans ce cas, deux poinçons 80 et 82 sont montés sur un support 84 d'outils qui, de même que dans la forme de réalisation montrée sur les figures 2 et 3, est destiné à être monté sur un coulisseau de presse afin de se déplacer avec lui pour se rapprocher et s'éloigner d'une

table de presse suivant un axe A. Dans la forme de réalisa-

tion montrée sur la figure 4, le support 84 comporte, à son extrémité inférieure, deux cylindres principaux 86 dans

chacun desquels peut coulisser un piston principal correspon-

dant 88 auquel l'outil correspondant est fixé rigidement. Les

cylindres 86 sont reliés entre eux afin de permettre l'écou-

lement d'un fluide hydraulique au moyen d'un canal 90 et ils sont destinés à recevoir un fluide hydraulique sous pression provenant d'une source convenable par un canal 92 d'entrée ménagé dans le support et débouchant dans l'un des cylindres

principaux. Le circuit hydraulique de cette forme de réalisa-

tion peut être le même que celui de la forme de réalisation montrée sur les figures 2 et 3 et, par conséquent, on utilise sur la figure 4 les mêmes références numériques que celles de la figure 3 pour désigner les mêmes éléments du circuit hydraulique. Ainsi, bien que le circuit hydraulique ne soit pas représenté dans son ensemble, il est évident que le fluide hydraulique sous pression arrive de la source 44 aux cylindres principaux 86 par un conduit 48 d'écoulement et par un clapet 50 de retenue, et qu'un accumulateur 42 de surcharge à haute pression communique avec les cylindres principaux 86 afin d'assumer la fonction décrite précédemment

pour la forme de réalisation montrée sur les figures 2 et 3.

14. Chacun des pistons principaux 88 comporte une tige 94 qui lui est fixée rigidement et qui fait saillie vers le haut en passant dans un cylindre hydraulique secondaire correspondant 96 placé à l'extrémité supérieure du support 84. Chaque cylindre secondaire 96 est coaxial au cylindre principal correspondant 86 et un piston secondaire 88, se présentant sous la forme d'un manchon percé dans lequel peut coulisser la tige de piston correspondante 94, est monté de manière à pouvoir coulisser dans ce cylindre secondaire. Des anneaux 100 de retenue sont boulonnés ou autrement fixés sur

la face supérieure du support 84 afin de former des épaule-

ments radiaux circonférentiels 102 contre lesquels porte le piston secondaire correspondant 98. L'extrémité supérieure ou extérieure de chaque tige 94 de piston est réalisée d'une

seule pièce avec une tête 104 ou porte une tête 104 convena-

blement fixée à cette tige et portant contre la face supé-

rieure ou extérieure du piston secondaire correspondant 98.

Chaque piston secondaire 98 comporte des joints intérieur et extérieur 106 et 108 qui assurent respectivement l'étanchéité avec la tige 94 de piston et le cylindre secondaire 96. En outre, le support 84 comporte un joint 110 qui portre contre

la tige 94 de piston entre les cylindres principal et secon-

daire, et chaque piston principal 88 comporte un joint 112

assurant l'étanchéité avec le cylindre principal correspon-

dant. Les cylindres secondaires 96 communiquent l'un avec l'autre au moyen d'un canal 114 les reliant l'un à l'autre et avec le circuit hydraulique au moyen d'un canal 116 ménagé dans le support 84. De même que précédemment et bien que le circuit hydraulique ne soit pas représenté, il est évident que, comme montré sur la figure 2, un clapet de retenue monté dans le conduit 73 empêche tout refoulement du fluide vers la

source de fluide, et que les cylindres secondaires 96 commu-

niquent avec un accumulateur 76 à basse pression produisant une force de rappel de l'outillage après un déplacement de ce

dernier pour l'équilibrage des charges.

En ce qui concerne le fonctionnement de la forme de réalisation montrée sur la figure 4, cette dernière montre

les poinçons 80 et 82 et, par conséquent, les pistons princi-

15.

paux et secondaires associés, dans leurs positions neutres.

Si l'on suppose que le poinçon 80 entre en contact le premier avec une pièce lorsque le coulisseau se déplace vers la table de la presse, cette entrée en contact provoque un mouvement de retrait du poinçon 80, de manière que le fluide hydrau- lique s'écoule entre les cylindres principaux 86 par le canal et provoque un mouvement d'extension du poinçon 82. De même que dans la forme de réalisation montrée sur les figures 2 et 3, ce déplacement se poursuit jusqu'à ce que les

deux poinçons soient en contact avec la ou les pièces corres-

pondantes. Le retrait du poinçon 80 et, par conséquent, du piston principal correspondant 88 provoque un mouvement de montée de la tige correspondante 94 de piston par rapport au

piston secondaire correspondant 98 qui porte contre l'épau-

lement 102 présenté par l'anneau 100 de retenue. Cependant, le mouvement de descente du poinçon 82 et, par conséquent, du

piston principal correspondant 88 a pour effet de faire des-

cendre le piston secondaire correspondant 98 sous l'action de

la tête 104 sur la tige correspondante 94 de piston. Ce mou-

vement de descente du piston secondaire refoule le fluide hydraulique du cylindre secondaire correspondant 96 vers l'accumulateur 76 afin de produire la force de rappel de

l'outillage. A la fin de la course de travail et lors du mou-

vement suivant de retour du coulisseau de la presse, la pression du fluide de rappel provoque un déplacement vers le haut du piston secondaire associé au poinçon 82 dans le cylindre secondaire correspondant, de manière que le poinçon 82 et le piston principal correspondant 88 se déplacent dans le sens du retrait par suite du contact entre le piston secondaire et la tête 104 de la tige de piston. Ce mouvement ascendant du piston primaire 88 a pour effet de refluer le fluide hydraulique par le canal 90 dans le cylindre principal associé au poinçon 80, de manière que ce dernier poinçon exécute un mouvement d'extension par suite de la descente du piston principal correspondant 88. Lorsque la force de rappel exercée par le fluide hydraulique provenant de l'accumulateur 76 a fait porter le piston secondaire associé au poinçon 82 contre l'épaulement 102 -de l'anneau correspondant 100 de 16. retenue, les outils sont de nouveau dans leurs positions neutres.

La figure 5 représente une autre forme de réali-

sation de l'invention dont la structure est analogue à celle de la forme de réalisation montrée sur la figure 4, mais qui utilise, pour le rappel de l'outillage, une force mécanique au lieu de la force hydraulique. Par conséquent, hormis la dernière partie du dispositif décrite ci-après, on utilise, sur la figure 5, les mêmes références numériques que celles

utilisées sur les figures précédentes pour désigner des élé-

ments correspondant à ceux de la forme de réalisation montrée sur la figure 4. En ce qui concerne le dispositif produisant une force de rappel et montré sur la figure 5, le support 84 d'outils présente deux évidements 118 coaxiaux aux cylindres principaux correspondants 86. En outre, chaque tige 94 de

piston comporte une rondelle ou un collet 120 pouvant coulis-

ser sur cette tige et pouvant entrer en contact avec la tête

correspondante 104 portée par la tige de piston et l'épaule-

ment correspondant 102 de l'anneau 100 de retenue. Un ressort 122 de compression entoure chaque tige 94 de piston entre la rondelle 104 et l'extrémité intérieure de l'évidement 118, afin de repousser la rondelle 104 contre l'épaulement 102 de

l'anneau 100 de retenue.

Lorsque le poinçon 80 entre en contact avec une pièce avant que le poinçon 82 entre en contact avec la même

pièce ou avec une pièce correspondante, le poinçon 80 est dé-

placé dans le sens du retrait, comme décrit précédemment pour la forme de réalisation de la figure 4, et le poinçon 82 est déplacé dans le sens de l'extension par suite de l'écoulement du fluide hydraulique entre les cylindres principaux 86. Le retrait du poinçon 80 provoque un mouvement de montée de la tige correspondante 94 de piston par rapport à la rondelle correspondante 120, et le mouvement d'extension du poinçon 82 provoque-un mouvement de descente de la-tige correspondante 94 de piston, afin que la tête 104 porte contre la rondelle

pour la faire descendre contre la force du ressort cor-

respondant 122. A la fin de la course de travail et lors du mouvement de retour du coulisseau s'éloignant de la table de

17. 2462996

la presse, le ressort 122 associé au poinçon 82 déplace ce dernier et, par conséquent, le piston correspondant 88 dans le sens du retrait vers l'intérieur du cylindre correspondant 86, de manière que le poinçon 80 soit déplacé dans le sens de l'extension grâce à la communication établie entre les cylin- dres principaux. Ces mouvements relatifs de retour des outils se poursuivent jusqu'à ce que le ressort associé au poinçon 82 fasse porter la rondelle 120 contre l'épaulement 102 de l'anneau correspondant 100 de -retenue. A ce moment, les

outils sont de nouveau dans leurs positions neutres.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple,

l'outillage de presse peut être monté directement sur le cou-

lisseau d'une presse, plutôt que sur un élément de montage fixé au coulisseau. De la même manière, l'outillage peut être monté sur la table ou le bâti de la presse, et non sur le coulisseau et, selon que le montage est réalisé sur le coulisseau ou sur le bâti, il est possible d'utiliser des éléments de matrice faisant partie d'un ensemble d'outillage homogène. En outre, il convient de noter que les outils peuvent être différents les uns des autres afin d'exécuter

différentes opérations, au lieu d'être identiques comme indi-

qué dans le présent mémoire pour faciliter la description, et

que les positions neutres des outils ne sont pas nécessaire-

ment les mêmes par rapport à leurs positions axiales mutuel-

les.

18. 2462996

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. - Dispositif hydraulique d'équilibrage de charge pour outillage de presse comprenant des premier (20, ) et second (22, 82) outils, un support (28, 84) d'outils, des éléments qui comprennent des pistons (32, 88) et des cylindres (34, 86) correspondants, supportant chacun les premier et second outils afin qu'ils puissent exécuter des mouvements alternatifs entre des positions d'extension et de retrait par rapport au support, des éléments (38, 40, 48, 90, 92) reliant les cylindres afin qu'ils communiquent entre eux et avec une source (44) de fluide hydraulique pour qu'un déplacement de l'un des outils de la position d'extension vers la position de retrait provoque un déplacement de l'autre outil de la position de retrait vers la position d'extension, le dispositif étant caractérisé en ce que les premier et second outils possèdent chacun une position neutre située entre les positions correspondantes d'extension et de retrait, des éléments de rappel tendant à déplacer chaque

outil de sa position d'extension vers sa position neutre.

2. - Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que les éléments de rappel comprennent une chambre (76) à volume variable et un fluide sous pression

contenu dans ladite chambre.

3. - Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que les éléments de rappel comprennent des

pistons secondaires (58, 98) et des cylindres (54, 96) asso-

ciés aux outils et coaxiaux aux premiers pistons et cylindres cités correspondants (32, 88; 34, 86), des organes au moyen desquels les pistons secondaires sont engagés contre les premiers pistons correspondants cités afin de se déplacer avec eux de la position neutre vers la position d'extension,

et un fluide sous pression, contenu dans les cylindres secon-

daires, rappelant les pistons secondaires et les premiers pistons -cités correspondants de la position d'extension vers

la position neutre.

4. - Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que les éléments de rappel comprennent une tige (94) associée à chaque piston, un collet (120) entourant la

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tige, un épaulement faisant porter la tige contre le collet afin qu'ils se déplacent ensemble de la position neutre vers la position d'extension et afin également que la tige puisse se déplacer par rapport au collet de la position neutre vers la position de retrait, et un organe de rappel qui tend à déplacer le collet vers les épaulements, cet organe de rappel

pouvant être notamment un ressort (122) entourant la tige.

5. - Dispositif selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que le collet est constitué par un piston secon-

daire (98) et en ce que l'organe de rappel du collet comprend un cylindre secondaire (96) recevant ledit piston secondaire

et un fluide sous pression.

6. - Dispositif hydraulique d'équilibrage de

charge pour outillage de presse, caractérisé en ce qu'il com-

porte un support (28, 84) d'outils, des premier et second cylindres principaux (34, 86) recevant un fluide hydraulique et ménagés dans le support d'outils, ces cylindres principaux présentant des extrémités intérieure et extérieure par rapport au support d'outils, des premier et second ensembles

à outils (20, 22; 80, 82) comprenant chacun un piston prin-

cipal (32, 88) logé dans l'un, correspondant, des premier et second cylindres principaux, les pistons principaux pouvant exécuter un mouvement alternatif axial dans les cylindres principaux afin de déplacer les outils correspondants entre des positions d'extension et de retrait par rapport au support d'outils, des éléments (38, 90) qui établissent une

communication entre les cylindres principaux afin de permet-

tre à l'un ou l'autre des outils, exécutant un mouvement de

retrait, de déplacer l'autre outil dans le sens de l'exten-

sion, les premier et second outils pouvant prendre chacun une position neutre entre les positions d'extension et de retrait

et des éléments de rappel tendant à déplacer le piston prin-

cipal associé à chaque outil de la position d'extension vers

la position neutre de l'outil correspondant.

7. - Dispositif selon la revendication 6, carac-

térisé en ce qu'il comporte un élément (42) de protection contre les surcharges, sensible à la pression du fluide et

communiquant avec les cylindres principaux.

20.

8. - Dispositif selon la revendication 6, carac-

térisé en ce que les éléments de rappel comprennent des premier et second cylindres secondaires (54, 96) destinés à recevoir un fluide hydraulique et disposés à l'intérieur du support d'outils, chaque cylindre secondaire étant coaxial à l'un, correspondant, des cylindres principaux et présentant des extrémités 'intérieure et extérieure qui correspondent

auxdites extrémités intérieure et extérieure desdits cylin-

dres principaux, chacun des premier et second ensembles à

outils comprenant une tige (30, 94) qui part du piston prin-

cipal correspondant et qui pénètre dans le cylindre secon-

daire correspondant, un piston secondaire (59, 98) pouvant coulisser axialement autour de ladite tige, dans chaque cylindre secondaire, un premier épaulement (56, 102) situé à l'extrémité intérieure de chaque cylindre secondaire et contre lequel porte le piston secondaire correspondant dans

le sens du retrait de l'outil correspondant, un second épau-

lement présenté par chaque tige et portant contre le piston secondaire correspondant dans -le sens de l'extension de

l'outil correspondant, et des éléments permettant d'intro-

duire un fluide hydraulique sous pression dans chaque cylindre secondaire afin de tendre à déplacer le piston

secondaire correspondant vers le premier épaulement.

9. - Dispositif selon la revendication 8, carac-

térisé en ce que les éléments permettant d'introduire un fluide hydraulique sous pression comprennent un accumulateur (76) sensible à la pression du fluide et communiquant avec

les cylindres secondaires.

10. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque cylindre secondaire est situé axialement à l'extérieur du cylindre principal correspondant

et est adjacent à ce cylindre principal, le premier épaule-

ment comprenant une.paroi qui s'étend radialement entre les cylindres principal et secondaire, le second épaulement pouvant être notamment constitué par une surface s'étendant

radialement entre chaque piston principal et la tige corres-

pondante. 21.

11. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque cylindre secondaire est ménagé à l'intérieur du support d'outils, axialement vers l'intérieur du cylindre primaire correspondant, chaque tige comportant une tête (104) qui présente ledit second épaulement portant

contre le piston secondaire correspondant.

12. - Dispositif selon l'une des revendica-

tions 10 et 11, caractérisé en ce que les éléments destinés à introduire un fluide hydraulique sous pression comprennent un

accumulateur (76) sensible à la pression du fluide et commu-

niquant avec les cylindres secondaires, et un élément (42) de protection contre les surcharges, sensible à la pression du

fluide et communiquant avec les cylindres principaux.

13. - Dispositif selon l'une des revendica-

tions 1 et 6, caractérisé en ce que les éléments de rappel

comprennent un ressort (122).

14. - Dispositif selon la revendication 13, prise avec la revendication 6, caractérisé en ce que chaque piston principal (88) comprend une tige (94) qui traverse l'extrémité intérieure du cylindre principal correspondant (86), des organes (120, 100), portés par la tige et le support d'outils, présentant des épaulements opposés

axialement, le ressort (122) étant disposé entre les épaule-

ments afin de tendre à déplacer le piston principal corres-

pondant vers l'intérieur du cylindre principal correspon-

dant.

15. - Dispositif selon la revendication 14,

caractérisé en ce que les organes montés sur la tige compren-

nent un collet (120) pouvant coulisser sur ladite tige et une

tête (104) qui porte contre le collet vers le piston princi-

pal correspondant, un organe, monté sur le support, présen-

tant un épaulement (102) contre lequel porte le collet dans le sens s'éloignant du piston principal correspondant, un élément (42) de protection contre les surcharges, sensible à la pression du fluide, pouvant notamment communiquer avec les

cylindres principaux.