Brevet FR2009167A1 — publié le 19700130

1586» 1 2009167 Quand le coulisseau d'une presse est entraîné par un mécanisme classique d'entraînement de coulisseau, les courbes représentatives de la position et de la vitesse du coulisseau en fonction du temps au cours du mouvement du coulisseau vers une 5 pièce à traiter ou à l'écart de cette pièce sont semblables à une sinusoïde et la vitesse de descente du coulisseau prend une valeur maximale en un point voisin du milieu de la course. Dans une presse d'emboutissage, quand la vitesse d'emboutissage dépasse une valeur prédéterminée, une pièce traitée peut être affectée 10 défavorablement et il peut arriver que la pièce ne permette plus 1*obtention du produit désiré. C'est pourquoi la vitesse d*emboutissage au moyen de la presse d'emboutissage classique est inévitablement soumise à une limitation» Ainsi, quand la longueur de course du coulisseau d'une presse a été déterminée, le nombre de courses par minute pour l'opération à effectuer sera déterminé en fonction de la longueur déterminée de la course. Dans ces conditions, quand on désire augmenter le nombre de courses par minute, il n'y a pas d'autre solution que de faire déplacer le coulisseau vers la pièce et à l'écart de la pièce d'un mouvement qui est 20 représenté par une courbe non sinusoïdale et selon lequel le coulisseau descend à vitesse accélérée du point mort haut jusqu'à un point pratiquement au milieu de la course descendante et se déplace aussi à vitesse accélérée dans la course montante, depuis le point mort bas jusqu'au point mort haut, au cours de laquelle 25 le coulisseau n'effectue pas d'opération de travail sur la pièce, tandis qu'on maintient la vitesse à une valeur pratiquement constante dans la course de travail du coulisseau- La présente invention concerne un mécanisme pour l'entraînement d'un coulisseau de presse et plus particulièrement un 30 mécanisme pour l'entraînement d'un coulisseau de presse destiné à diminuer le temps inactif pendant lequel le poinçon du coulisseau et la matrice fixe n'effectuent aucun travail sur la pièce afin d'augmenter le nombre de courses par minute pour une opération de travail. 35 Un but de la présente invention est d'établir un mécanisme d'entraînement de coulisseau dans lequel un arbre rotatif portant un disque excentré destiné à communiquer un mouvement de va-et-vient à une bielle reliée au coulisseau de presse reçoit un mouvement de rotation à vitesse angulaire non constante par un 40 moyen de transmission intermédiaire actionné par un arbre princi 69 15861 2 2009167 pal d'entraînement qui tourne à une vitesse angulaire constante. Un autre "but de l'invention est d'établir un mécanisme d'entraînement de coulisseau particulièrement destiné à être utilisé pour une presse d'emboutissage afin d'entraîner le coulisseau de 5 la presse de façon qu'il se déplace vers la pièce à traiter à une vitesse accélérée pour permettre au poinçon du coulisseau et à la matrice fixe d'effectuer le travail sur la pièce pendant une durée relative augmentée suffisante pour l'accomplissement de l'opération désirée, tandis qu'après l'achèvement du travail le coulis-10 seau s'écarte de la pièce à vitesse accélérée. Un autre but de l'invention est d'établir un mécanisme pour l'entraînement du coulisseau d'une presse, destiné à permettre d'augmenter le nombre de courses par minute par rapport à celui qu'on peut accepter avec les mécanismes classiques d'entraînement 15 de coulisseau. Les buts et avantages ci-dessus de l'invention ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement aux spécialistes à la lecture de la description suivante d'un exemple d'exécution de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel : 20 - la figure 1 est une vue de face d'une presse comprenant , une forme d'exécution préférée du mécanisme d'entraînement de coulisseau ; la figure 2 est une coupe verticale fragmentaire à plus grande échelle montrant les parties principales du mécanisme 25 d'entraînement du coulisseau de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en élévation fragmentaire établie pratiquement selon la ligne III-III de la figure 2 et regardée dans le sens de la flèche ; la figure 4- est une vue en élévation fragmentaire en coupe 30 partielle établie pratiquement selon la ligne IV-IV de la figure 2 et regardée dans le sens de la flèche ; la figure 5 est un graphique pour comparer la comparaison des courbes représentatives des positions du coulisseau en fonction du temps dans le cas d'un mécanisme d'entraînement selon 35 l'invention et dans les cas de mécanismes classiques du type à biellette et du type à manivelle ; et la figure 6 est un graphique pour la comparaison des courbes représentatives de la vitesse du coulisseau en fonction du temps dans le cas d'un mécanisme d'entraînement selon l'inven- ^ tion et dans les cas de mécanismes d'entraînement classiques du BÀD ORIGINAL 69 15861 3 2009167 type à biellette et du type à manivelle. On décrira maintenant la présente invention en référence au dessin annexé et en particulier à sa figure 1 dans laquelle on a représenté une presse comprenant une forme préférée de mécanisme 5 d'entraînement du coulisseau selon l'invention. La presse comprend de façon générale un "bâti 1, un coulisseau 20, qui est monté de façon mobile sur le "bâti d'une manière classique convenable pour un mouvement de va-et-vient vertical et est destiné à porter un poinçon (non représenté) sur sa face inférieure, et une plaque 10 porte-matrice 21 sur laquelle une matrice (non représentée) en coopération avec le poinçon est destinée à être maintenue en position. Le coulisseau 20 reçoit un mouvement vertical de va-et-vient du nouveau mécanisme d * entraînement, dont on fera une description détaillée en référence aux; figures 2, 3 et 4-, par 15 l'intermédiaire de deux plongeurs 22 disposés côte à côte en positions écartées comme on l'a représenté sur la figure 1. Gomme les moyens d'actionnement pour entraîner les deux plongeurs 22 sont de construction et de fonctionnement identiques, on n'a représenté qu'un seul moyen d'actienneaent de plongeur sur les figures 26 2 à 4 pour la clarté du dessin. La presse comprend de plus un , moteur électrique 23 monté de façon convenable sur le bâti 1 d'une manière classique pour actionner la presse. Quand il est alimenté, le moteur électrique 23 entraîne par une transmission à courroie 24 un volant 25 monté sur une extrémité d'un arbre d'entraînement 25 de presse 27 qui tourillonne dans des paliers 33 qui sont à leur tour supportés dans le bâti de presse 1. La transmission à courzxde 24 mentionnée ci-dessus passe sur l'arbre de sortie du moteur électrique 23 et sur le volant 25- Quand il est entraîné de la façon qu'on vient d'exposer, le volant 25 entraîne à son tour 30 l'arbre d'entraînement de presse 27 par l'intermédiaire d'un embrayage classique 26. Un arbre intermédiaire 3 d'entraînement de coulisseau tourillonne dans des paliers 34 qui sont à leur tour supportés de façon convenable sur le bâti 1 et cet arbre porte un pignon 29 35 fixé à l'une de ses extrémités. Ce pignon engrène avec un pignon 28 fixé sur l'arbre d'entraînement de presse 27 en un point écarté du volant 25 vers l'intérieur, de sorte que l'arbre intermédiaire 3 d'entraînement de coulisseau reçoit de l'arbre d'entraînement de presse 27 -un mouvement de rotation à vitesse angulaire constant 40 te transmis par les pignons 28 et 29. L'autre extrémité de 1 'arbre 69 15861. * 2009167 intermédiaire 3 d*entraînement de coulisseau porte un pignon 30 fixé sur lui et ce pignon 30 engrène avec une couronne dentée 2 supportée en rotation par les organes de support 31 et 311 qui sont à leur tour supportés de façon fixe dans le "bâti 1. La 5 couronne dentée 2 porte un axe excentré 4 sur lequel, s'articule une extrémité, d'une biellette 5 dont l'autre extrémité s * articule par un axe 6 sur un bras 7 qui est fixé sur une extrémité d'un arbre 8 d'actionnement de coulisseau tourillonnant dans des paliers 32 supportés à leur tour de façon convenable dans le 10 bâti 1. L' arbre 8 d * actionnement de coulisseau porte de plus entre ses extrémités opposées un disque excentré 9 solidaire de cet ar"m bre et tournant à l'intérieur du moyeu d'un organe de commande 17 à deux bras. Sur l'un des bras de l'organe de commande 17 s'ârti^ 15 cule par un axe 14 une extrémité d'une bielle 15 dont l'autre extrémité s'articule par un axe 16 sur le plongeur 22 qui est à son tour relié de façon convenable au coulisseau 21 d'une manière classique. L'autre bras de l'organe de commande 17 s'articule sur une extrémité d'une biellette 11 dont l'autre extrémité s'arti-20 cule par un axe 12 à un support 13 qui est fixé à son tour dans le bâti 1. Dans le nouveau mécanisme d'entraînement du coulisseau, comme l'arbre intermédiaire 3 d'entraînement du coulisseau, l'axe excentré 4, la bielle 5* l'axe 6, le bras 7 et l'arbre d'actionne-25 ment de coulisseau 8 coopèrent pour former un mécanisme à double manivelle, la transmission d'un mouvement de rotation à vitesse angulaire constante au pignon 29 de l'arbre intermédiaire 3 d'entraînement de coulisseau a pour effet de communiquer à l'arbre d ' actionnement de coulisseau 8 un mouvement de rotation à vitesse 30 angulaire non constante. Comme un bras de l'organe de commande 17 qui oscille autour du disque excentré 9 de l'arbre 8 d'actionné-* ment de coulisseau est relié par l'axe 10, par la biellette 11 et * par l'axe 12 au support fixe 13 et que son autre bras est relié au coulisseau 20 par l'axe 14, par la bielle 15 et par l'axe 16, 35 et comme au lieu de la disposition classique, dans laquelle le disque excentré 9 tourne d'un mouvement de rotation à vitesse angulaire constante, le disque excentré 9 selon la disposition de la présente invention tourne d'un mouvement de rotation à vitesse angulaire non constante, le coulisseau sur lequel est montée la 40 matrice est entraîné rapidement vers une pièce à traiter (course 69 15861 5 2009167 descendante) et il s'écarte aussi rapidement de la pièce après l'achèvement d'une opération désirée (course ascendante), selon les courbes A et B des figures 5 et 6. Sur la figure 5j on a porté en abscisses les angles de rotation de la couronne dentée 5 2 à vitesse constante et en ordonnées la hauteur variable du coulisseau au-dessus du point mort bas, sur l'axe des abscisses jusqu'au point mort haut, en haut de la figure, le trait horizontal intermédiaire représentant le niveau médian. Sur la figure 6, on a porté les mêmes angles en bascisses tandis qu'on a porté 10 au-dessous de l'axe des abscisses les vitesses de descente du coulisseau et au-dessus ses vitesses de montée. Gomme mentionné ci-dessus, selon la présente invention, le fait que le disque excentré 9> qui transmet le mouvement de rotation de l'arbre intermédiaire 3 au coulisseau par l'intermédiaire 15 de l'organe 17 à deux bras, est animé d'un mouvement de rotation à vitesse angulaire non constante a pour conséquence que le temps inactif pendant un cycle de fonctionnement de la presse peut être diminué et que le coulisseau peut se déplacer vers la pièce et à l'écart de celle-ci à une grande vitesse pour augmen-20 ter ainsi le nombre de courses du coulisseau par minute. De plus, le nouveau mécanisme d'entraînement du coulisseau permet d'augmenter la durée de service des matrices à utiliser dans la presse. La figure 5 montre pour la comparaison les courbes de la variation de niveau du coulisseau quand celui-ci est entraîné 25 pour un cycle de fonctionnement par le nouveau mécanisme d'entraînement de coulisseau et aussi quand il est entraîné respectivement par des mécanismes classiques d'entraînement du type à biellette et du type à manivelle. Sur la figure 5» A désigne la courbe de la variation du niveau du coulisseau quand il est 30 entraîné par le nouveau mécanisme d'entraînement de coulisseau et a et a' désignent respectivement les courbes correspondant à l'entraînement du coulisseau par les mécanismes classiques d'entraînement de coulisseau à biellette et à manivelle. La figure 6 montre pour la comparaison les courbes de la 55 variation de vitesse du coulisseau quand il est entraîné par le nouveau mécanisme d'entraînement de coulisseau et aussi quand il est entraîné respectivement par les mécanismes classiques d'entraînement de coulisseau du type à biellette et du type à manivelle. Sur la figure 6, B désigne la courbe de la variation de 69 15861 6 2009167 vitesse du coulisseau quand il est entraîné par le nouveau mécanisme d'entraînement de coulisseau et b et V désignent respectivement les courbes de la variation de vitesse du même coulisseau quand il est entraîné par les mécanismes d'entraînement de côulis-5 seau classiques. Comme on le voit d'après les graphiques de ces figures, selon la présente invention la longueur du temps inactif dans un cycle de fonctionnement est plus courte que les longueurs des temps inactifs pour la même durée de cycle de fonctionnement quand le même coulisseau est entraîné par les mécanismes d'entrai-10 nement de coulisseau classiques. Une difficulté très importante qui a été observée dans la conception de presses ou d'une ligne de presses pour l'accomplissement d'opérations successives sur une pièce, quand le coulisseau de chaque presse se déplace selon une course dans laquelle la 15 position varie comme une fonction sinusoïdale, est que le nombre d'opérations dans un temps donné est limité par la presse ou par les presses qui exécutent la phase d'emboutissage dans l'ensemble du travail, cette limite correspondant à une valeur plus faible que celle pour laquelle les presses ont été conçues» Cependant, 20 selon la présente invention, une telle difficulté peut être effectivement éliminée. Si on se réfère à nouveau aux figures 5 et 6, on supposera que la durée de cycle est la même dans tous les cas et que la vitesse d'étirage dans chaque cas est mesurée pour un départ de 25 l'opération d'emboutissage en D, et les vitesses d'emboutissage seront pour B - b - b' dans les proportions de 1 - 1,95 - 3,26. Si donc la vitesse dTemboutissage est la même dans tous les cas, si par exemple la vitesse d'emboutissage est réglée au maximum de 2$ m/mn, le nouveau mécanisme d'entraînement de coulisseau permet 30 la vitesse d'emboutissage de 1/3,26 par rapport à celle du mécanisme d'entraînement de coulisseau du type classique à manivelle. Cet emboutissage lent est aussi avantageux pour la durée de vie des matrices à utiliser dans une presse. Si le mécanisme d'entraînement de coulisseau du type classique à manivelle permet au 35 coulisseau de presse d'accomplir 20 courses par minute pour une opération de travail, le nouveau mécanisme d'entraînement de coulisseau permet au coulisseau de presse d'accomplir environ • 65 courses par minute pour une opération de travail effectuée pendant le même temps. 40 Bien qu'on ait décrit ci-dessus et représenté au dessin annexé une forme d'exécution préférée de l'invention, on comprendra que cet exemple n'a aucun caractère limitatif et qu'on peut prévoir diverses modifications ou adjonctions sans s'écarter du cadre de l'invention, défini par les revendications annexées. 69 15861 7 2009167 EETEyBISAïIOyS. 1. Dispositif pour l'entraînement du coulisseau d'une presse dans lequel un arbre (8) d*actionnement du coulisseau portant un disque excentré destiné à communiquer un mouvement de 5 va-et-vient à une bielle (15) reliée au coulisseau de presse (20) reçoit un mouvement de rotation à une vitesse angulaire non constante par un moyen de transmission intermédiaire actionné par un arbre d1 entraînement (3) qui tourne à vitesse angulaire constante. 10 2. Dispositif pour l'entraînement d'un coulisseau de presse selon la revendication 1, dans lequel le dit moyen de transmission intermédiaire est un mécanisme à double manivelle. 3. Dispositif pour l'entraînement d'un coulisseau de presse selon la revendication 2, dans lequel le dit mécanisme à double 15 manivelle comprend un axe (4) prévu dans une position excentrée sur un organe tournant (2) entraîné par le dit arbre d'entraînement (3)) un bras (7) monté sur le dit arbre (8) portant un disque excentré et une biellette (5) s'articulant entre le dit axe excentré (4) et le dit bras (7)» tandis qu'un organe de commande du 20 coulisseau à deux bras (17) est monté fou autour du dit disque excentré (9)« qu'un de ses bras est relié au coulisseau par la dite bielle (15) et que son autre bras est relié par une bielletbe (11) à une partie fixe (13) du bâti (1) de la dite presse.