Brevet FR2001821A1 — publié le 19691003

i 2001821 L'invention concerne un dispositif de commande hydro-mécanique pour machine-outil automatique, en particulier pour tour automatique, dispositif dans lequel on réalise une action sur le fluide hydraulique du piston de 5 commande par l'intermédiaire d'une rainure de commande ou d'une came, ainsi que par un jeu de bielles. Dans les commandes automatiques on connaît des dispositifs purement mécaniques ou des circuits hydrauliques fermés ainsi qu'une combinaison entre ces 10 deux types de commande. Le dispositif mécanique comporte notamment l'inconvénient que la transmission à partir de la came de commande ou de pistes de commande jusque vers l'unité de travail à commander est relativement compliquée, dans la 15 mesure ou ces deux éléments ne se trouvent pas l'un à côté de l'autre. De plus les changements de longueur sur les machines froides ou chaudes se traduisent par des imprécisions de mesures sur les pièces usinées. Dans un 20 dispositif hydraulique fermé il suffit de limiter le déplacement sur une piste de commande, uniquement par des butées. Mais dans ce dispositif la dilatation due à la chaleur se traduit aussi par des inconvénients. L'invention a principalement 25 pour but de réaliser un dispositif de commande hydro-mécanique du type mentionné ci-dessus, qui ne soit pas soumis, malgré sa construction simple, aux influences désavantageuses des changements de longueur ou de volume, qui possède une sécurité contre les surcharges,et de plus permette un déplacement en retour lors 30 d'accidents, tels que des ruptures d'outils ou des endommagent en t s de machines, sans qu'il soit nécessaire de démonter le piston de travail pour le ramener dans sa position de repos ou sa position de sortie. L'invention a pour objet un 35 dispositif de commande hydro-mécanique pour machine outil automatique,en particulier pour tour automatique, dans laquelle une rainure courbe ou une came de commande agit sur un fluide hydraulique d'un piston de commande par l'intermédiaire d'un embiella-ge, dispositif caractérisé par ce qu'on utilise pour le fluide 40 hydraulique une bâche ouverte comportant une conduite d'amenée 69 03440 2 2001821 vers le piston de commande logé dans le vérin, de telle façon que, dans la position de retrait du piston de commande, le fluide hydraulique puisse passer dans la chambre de compression du vérin de commande par l'intermédiaire d'une cavité du piston et 5 au travers de la paroi du cylindre. On réalise ainsi un dispositif mécanique et hydraulique ouvert dans une certaine mesure, dans lequel on peut compenser les volumes efficaces du fluide hydraulique ; grâce à la liaison de la chambre de compression du vérin 10 de commande avec la bâche» lorsque le piston est dans la position de repos on peut compenser les pertes de fluide hydraulique, qui de la sorte ne se répercutent pas sur la précision de la transmission. Les effets d'un échauffement du fluide hydraulique sont d'autre part largement exclus. 15 L'ouverture de liaison vers la chambre de compression comporte avantageusement un diamètre relativement petit. Ceci présente l'avantage que l'ouverture de liaison ne provoque pas une course de retour appréciable du piston de commande. 20 Dans un mode de réalisation, le boîtier entourant le vérin de commande comporte une chambre allongée pour le fluide hydraulique, reliée avec la bâche et disposée près du cylindre de commande. Un passage est ménagé dans la paroi du cylindre de commande, pour la chambre longitu-25 dinale, qui est réalisée dans le piston de commande, du côté tourné vers la chambre de compression de celui-ci, la chambre de compression du vérin de commande étant en communication, pour une position de retrait du piston, avec la chambre longitudinale, par l'intermédiaire de la liaison. 30 II est recommandé de prévoir dans le fond de la chambre de compression une soupape de surpression ayant la forme d'un bouchon de piston s'écartant de celui-ci sous l'action de forces de rappel développées par le fluide hydraulique, ce bouchon agissant par son extrémité sor-35 tant de la chambre de pression sur un commutateur. De cette façon on obtient un arrêt immédiat lorsque, pour une raison quelconque, il y a une surpression ou une pression dépassant la limite tolérée dans le circuit, ou que le piston de commande est sorti trop loin. 40 On peut rendre la force de 69 03440 3 2001821 rappel réglable et même réglable de façon précise. Cette force de rappel peut être matérialisée par un poids ou un ressort, La force de rappel peut être exercée par un dispositif ayant la forme d'un levier à deux bras dont un bras coopère avec le bou-5 chon et dont l'autre bras est chargé par ressort ou par poids et agit sur un commutateur de fin de course. Le circuit de fluide comporte une possibilité de décharge constituée selon l'invention par une liaison de secours directe vers la bâche, pour le fluide hydraulique. 10 Ce dispositif de décharge offre l'avantage que l'on peut amener le piston de travail dans la position de repos ou de retrait, par l'ouverture de la liaison avec la bâche. Ceci sert lorsque les pistons de commande et de travail ne se trouvent par exemple pas dans la position 15 de sortie lors de la casse d'un outil ou de la machine, car il n'est pas alors nécessaire de ramener le piston de commande dans sa position de retrait par l'intermédiaire de la piste courbe ou de la came de commande. Après la fermeture du perçage de décharge, en position de sortie, on obtient au cours du pro-20 chain cycle de travail toute la mesure du déplacement du piston de travail sans commande supplémentaire. Pour le rappel du piston de travail ainsi que du piston de commande il est avantageusement prévu une force de rappel agissant sur le piston de commande et â3 ayant la forme d'un ressort. La présente invention peut avantageusement trouver des applications pour les transmissions de forces et de mouvement sur des mécanismes automatiques en particulier des machines tournantes automatiques. 30 La figure jointe représente un exemple de réalisation décrit ci-après. La commande de déplacement s'obtient à l'aide de disques à cames ou disques à rainures 1, qui sont actionnés par le levier basculant 2. Celui-ci a une 35 forme permettant la prise du disque avec un cylindre 2'. Le levier 2 transmet son mouvement sur tin poussoir 3- H comporte trois points de prise A, B et C, pour l'application de l'extrémité du poussoir, ces positions permettant une modification du rapport de transmission. Suivant le point d'application, on 40 obtient un mouvement plus grand ou plus petit. On peut prévoir 69 03440 4 2001821 un ressort 4 dans le poussoir pour la création d'une surpression lors de l'opération de tension. Le poussoir 3 agit par l'intermédiaire d'une vis de réglage 5 sur le commutateur 6 dont une extrémité coopère avec le piston de commande 7« Le piston de 5 commande 7 est logé dans un vérin de commande 8 et y est mobile. L'extrémité du piston de commande 7 logé dans le cylindre 8 comporte une garniture d'étanchéité 9- Le vérin de commande 8 est logé dans le boîtier 10. Ce boîtier constitue entre ses deux 10 extrémités une chambre 11 entourant le vérin 8. Cette chambre 11 est reliée avec la bâche d'huile 12 dont la partie supérieure est ouverte. Le piston de commande est muni d'une cavité 13 avant son extrémité soumise à la pression, cette cavité étant reliée par le perçage l4 de la paroi du vérin, avec une chambre 15 longitudinale 11. Un deuxième perçage 15 relie la chambre de compression 8 du vérin avec la chambre 11 lorsque le piston 7 est retiré, ou se trouve dans la position de repos. Dans cette position du piston 7 l'huile sous pression peut passer dans la chambre de compression 28. Le perçage 15 n'a qu'un petit diamè-20 tre et se trouve dans la position de repos du piston 7, directement sous la garniture 9* Lors du déplacement du piston de commande 7, cette garniture 9 ferme le perçage 15 en le bouchant, si bien que la chambre de compression 28 est séparée de la chambre longitudinale 11, et l'huile est envoyée par la conduite l6 25 dans le vérin de travail 17» Dans le vérin de travail se trouve le piston de travail l8 qui se déplace exactement dans le rapport 1 vers la surface du piston de commande sur la surface du piston de travail, et vers l'extérieur. L'huile sous pression agit comme élément de transmission incompressible. Comme,après 30 efeaquie cycle ci® travail, la phase suivante commence par la position de repos du- piston de commande, l'huile peut pénétrer dans le circuit, avant le début du fonctionnement., afin de réaliser une compensation. Le fond du cylindre de commaix-35 de 8 comporte un bouchon de cylindre 20 et ce cylindre est rendu étanche par la garniture 19- Le bouchon 20 s'appuie sur une extrémité d'un levier 21 monté mobile, dont l'autre bras est chargé accessoirement par une garniture de sécurité, correspondant à la pression de travail, avec la sécurité souhaitée. Le degré 40 de sécurité peut se régler de façon très précise par le ressort 69 03440 5 2001821 ou par le poids. Pour une surpression 7 produite dans le dispositif pour des raisons accidentelles, dans le cylindre de commande 8, le bouchon de piston est déplacé vers l'extérieur et appuie sur l'un des bras du levier 21. Le levier 21 bascule et 5 commande le mouvement du commutateur de fin de course 22 et par suite l'embrayage 23, afin d'arrêter immédiatement le cycle de travail. Au voisinage du fond du cylindre de commande se trouve en plus un deuxième perçage 24 pour 10 la sortie de l'huile de sous-pression. Ce perçage est généralement fermé. S'il était tout à coupe nécessaire d'amener le piston de travail l8 dans sa position de repos lorsque le piston de commande 7 et le piston de travail l8 se trouvent hors de leur position de repos par suite d'un accident d'outil ou de 15 machine, alors on ouvre le perçage 24 permettant l'évacuation de l'huile,si bien que celle-ci repasse par la conduite de retour 25 dans la bâche 12, sans que l'on soit obligé de ramener le piston de commande 7 par l'intermédiaire du disque à rainures 11. Le piston de travail l8 est ramené dans la position de repos 20 par le ressort de compression 26. Après la fermeture du perçage 24 dans la position de sortie, on obtient de nouveau, au cours du prochain cycle, le déplacement complet du piston de travail l8 sans commande supplémentaire. Le ressort 27 agit pour le 25 retrait du piston de commande 7- L'invention s'étend également à une machine outil ou analogue équipée avec un dispositif de commande conforme au précédent. Bien entendu l'invention 30 n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 03440 6 2001821 REVENDICATIONS 1°) Dispositif de commande hydro-mécanique pour machine outil automatique,en particulier pour tours automatiques, dans laquelle une rainure courbe ou 5 une came de commande agit sur un fluide hydraulique d'un piston de commande par l'intermédiaire d'un embiellage, dispositif caractérisé par ce que l'on utilise, pour le milieu hydraulique,une bâche ouverte comportant une conduite d'amenée vers le piston de commande logé dans le vérin, de telle façon que, dans la 10 position de retrait du piston de commande, le fluide hydraulique puisse passer dans la chambre de compression du vérin de commande par l'intermédiaire d'une cavité du piston et au travers de la paroi du cylindre, dispositif insensible aux dilatations thermiques. 15 2° ) Dispositif de commande hydro-mécanique selon la revendication 1, caractérisé par ce que l'ouverture de liaison vers la chambre de compression a un diamètre relativement petit. 3°) Dispositif de commande 20 hydro-mécanique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par ce que le boîtier entourant le cylindre de commande comporte une chambre allongée pour le fluide hydraulique, reliée avec la bâche, et disposée près du cylindre de commande, un passage étant ménagé dans la paroi du cylindre de commande, et 25 correspondant avec une cavité constituant une chambre longitudinale, réalisée dans le piston de commande, du côté tourné vers la chambre de compression de celui-ci, la chambre de compression du vérin de commande étant en communication, pour une position de retrait du piston, avec la chambre longitudinale, par 1'in-30 termédiaire de la liaison. 4°) Dispositif de commande hydro-mécanique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par ce qu'au fond de la chambre de compression se trouve une soupape de surpression ayant la forme d'un bouchon de piston 35 s'écartant de celui-ci sous l'action de forces de rappel développées par le fluide hydraulique, ce bouchon agissant par son extrémité sortant de la chambre de pression sur un commutateur. 5°) Dispositif de commande hydro-mécanique selon la revendication 4, caractérisé par ce 40 que la force de rappel est réglable. 69 03440 7 2001821 6°) Dispositif de commande hydro-mécanique selon l'une des revendications k et 5, caractérisé par ce que le dispositif créant la force de rappel est constitué par un levier à deux bras, dont l'un des bras agit 5 sur le bouchon alors que l'autre bras est chargé par ressort ou par poids et agit sur un commutateur de fin de course. 7°) Dispositif de commande hydro-mécanique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par ce que la chambre de compression comporte une liaison 10 directe, de secours, vers la bâche, pour le fluide hydraulique. 8°) Dispositif de commande hydro-mécanique selon l'une des revendications 1 à k, caractérisé par ce que,pour le retour du piston de travail et également pour celui du piston de commande,est prévue une force de rappel 15 matérialisée par Tan ressort. 9°) Machine outil ou analogue équipée avec uil dispositif de commande conforme au précédent.