Brevet FR2007564A1 — publié le 19700109

La présente invention concerne un dispositif pour amener un liquide sous pression à un cylindre hydraulique à double effet, tournant, en particulier destiné à actionner sur des machinesoutils des outils servant au montage des pièces. Des dispositifs d'amenée de fluide sous pression du genre considéré comportent un arbre d'amenée tournant qui amène le liquide sous pression par l'intermédiaire d'un boîtier fixe, monté sur paliers sur l'arbre, de telle façon que les deux faces de piston du cylindre hydraulique puissent être soumises à l'action du liquide sous pression.Etant donné que ce#dispÔsitif:dO'it, en particulier, être utilisé sur des machines-outils pour actionner des outils de montage d'ouvrages, on se heurte à l'exigence que, dans le cas de baisse de pression, la force de montage de l'outil de montage soit encore maintenue au moins pendant un certain temps afin que l'ouvrage maintenu par les outils de montage sur la broche de la-machineroutil encore en train de tourner ne puisse pas s'échapper du montage de fixation.Il est connu à cet effet de connecter, avec interposition d'un clapet de retenue, un accumulateur de pression aux conduites aboutissant au boîtier fixe, accumulateur grâce auquel dans le cas de défaillance de la pompe refoulant le liquide sous pression, on puisse maintenir la pression dans le cylindre hydraulique pendant un laps-de temps court mais suffisamment long pour que la broche de la-machineoutil, qui est freinée dès l'apparition de la perturbation, revienne à l'arrêt. Grâce à cette disposition, on empêche en vérité une diminution de la force de montage dans le cas où la pompe aurait une défaillance pendant le temps nécessaire à I'arrêt#de la broche, mais néanmoins l'accumulateur de pression ne peut maintenir la pression nécessaire que pendant un temps court, étant donné qu'une quantité relativement importante du liquide sous pression se perd par le dispositif d'amenée parce que le passage entre le boîtier fixe et l'arbre d'amenée tournant ne peut pas être fermé d'une manière totalement étanche afin d'éviter un échauffement excessif. En outre, l'accumulateur de pression est sans effet lorsque les conduites entre l'accumulateur et le boîtier monté par des paliers sur arbre d'amenée viennent à être endommagées. L'invention se propose de fournir un dispositif d'amenée réalisé selon la technique qui vient d'être décrite, grâce auquel la pression dans le cylindre hydraulique est maintenue pendant un temps assez long même dans le cas d'endommagement des conduites, si bien que, grâce à l'emploi du dispositif pour actionner les outils de montage sur des machines-outils, on empêche d'une manière sûre que l'ouvrage fixé sur le montage de fixation puisse s'échapper et qu'on ait en outre la possibilité de mettre fin à la passe de travail en cours, 8me- dans le cas où la pompe refoulant le liquide sous pression viendrait à être défaillante ou bien dans le cas où les conduites seraient. endommagées. A cet effet, on propose selon l'invention de munir les canaux qui aboutissent aux deux faces de piston d'un clapet de retenue pour chaque canal, ces clapets étant reliés l'un à l'autre par un plongeur de commande, et de disposer entre les deux canaux une soupape d'inversion dont le côté sous pression est en permanence relié par un canal de liaison avec un accumulateur de pression tournant et rempli de gaz. Grace ausfait que les deux clapets de retenue sont accouplés l'un à. l'autre par l'intermédiaire du plongeur de commande et#que l'accumulateur de pression est relié-en permanence par la soupape d'inversion au canal restant en permanence sous pression, le di- positif d'amenée selon l'invention garantit que la pression est maintenue dans le cylindre hydraulique pendant un laps de temps d'une durée suffisante. L'agencement employé à cet effet, à savoir deux clapets de retenue accouplés l'un à l'autre par un plongeur. de commande, est en vérité connu dans un dispositif pour l'amenée .d'air comprimé à un cylindre de montage de fixation d'ouvrages actionné par l'air comprimé, mais il ne pourrait néanmoins pas être utilisé seul pour un dispositif d'amenée de liqui#de sous pression. Dans des conditions par ailleurs identiques et contrai- rement au cas de l'air comprimé, la pression dans le cas d'un liquide sous pression disparaîtra d'une manière brutale en produisant un choc si le générateur de pression vient A être défaillant ou si une faible quantité de liquide sous pression s'échappe de l'ensemble. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, on propose de consti..tuer la soupape d'inversion par un alésage reliant les deux canaux et par une bille déplaçable dans le,sens longitudinal à l'intérieur de cet alésage, cette bille formant d'une manière étanche l'alésage muni à ses deux extrémités de joints d'étanchéité par rapport au canal se trouvant alors sans pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'accumulateur de pression, muni d'une membrane fermant d'une manière étanche l'espace occupé par le gaz, est assuåetti de manière interchangeable sur la face frontale de l'arbre d 'amenée, Il est possible de cette manière d'échanger l'un pour l'autre des accumulateurs de pression préalablement chargés à des pressions différentes, si l'on doit travailler sur la machine-outil avec des forces de montage de fixation différentes. Finalement, on propose selon l'invention de recouvrir l'accumulateur de pression à l'aide d'un capot de protection fixé sur le boîtier fixe, de façon que l'on n'obtient pas seulement une amélioration du point de vue de l'aspect, au cas où les accumulateurs de pression interchangeables présenteraient un faux-rond, mais encore on réalise une sécurité doublée dans le cas d'accident, à savoir que l'on recouvre un bout d'arbre libre tournant et que l'on atténue les conséquences qu'entraînerait un éclatement ou un manque d'étanchéité de l'accumulateur de pression. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée suivante considérée en regard du dessin annexé représentant à titre illustratif mais nullement limitatif un mode de réalisation de l'invention. Sur-le dessin, la figure 1 est une coupe longitudinale à travers le dispositif selon l'invention et, la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'où ressort la manière dont est agencé le dispositif sur un cylindre hydraulique tournant avec lui et sur un outil de montage de fixation d'ouvrages. Le dispositif selon l'invention est installé- sur' la face frontale d'un cylindre hydraulique à double effet 34, qui est as sujetti par une collerette intermédiaire 35 à la broché 36 d'une machine-outil non représentée, et tourne en même temps que cette broche 36. La broche 36 porte à son autre extrémité un outil 37 de montage de fixation d'ouvrages qui est représenté-- sur la; figure 2 comme étant un plateau à deux mâchoires-de serrage. L'élément réglable de l'outil de montage 37 est actionné au moyen d'une tige de manoeuvre 38 guidée à travers l'espace creux 36 et actionnée par le piston 39 du cylindre hydraulique 34.Le déplacement du piston 39 est produit par le liquide sous pression, qui est amené soit sur la face antérieure soit sur la face postérieure du piston 39 grâce au dispositif selon l'invention. Ce dispositif comporte un arbre d'amenée 1 qui est fixé sur la face frontale du cylindre hydraulique 34 grâce à un boîtier de soupape 2. Un boîtier 3 est monté sur paliers sur l'arbre d'amenée 1 qui tourne en'même temps que le cylindre hydraulique 34, le boîtier 3 étant immobile et relié par des tubulures de raccordement 4 et 5 aux conduites d'amenée du liquide sous#ession. Les tubulures de raccordement 4 et 5 débouchent dans des canaux annulaires 6 et 7, dans l'alésage intérieur du boîtier 3 et sont à leur tour reliées par des alésages longitudinaux 8 et 9 dans l'arbre d'amenée 1. Ces alésages longitudinaux 8 et 9 se poursuivent dans le boitier de soupape 2, par des canaux 10 et 11, dont le canal Il aboutit à la face antérieure du piston 39 du cylindre# hydraulique 34 et dont l'autre canal 12 aboutit à la face postérieure du même piston. Un clapet de retenue 12 ou 13 est disposé dans chacun des deux canaux 10 et Il dans le boîtier de soupape 2. Chaque clapet 12, 13 se compose d'une bille 12b ou 13b chargée par un ressort 12a ou 13a, et d'un siège de clapet 12c ou 13c composé d'un matériau élastique.Ces pièces sont chacune disposée dans un corps de soupape 16 ou 17 qui est vissé dans le boîtier de soupape après mise en place d'une pièce annulaire percée 14 ou 15. Les deux clapets de retenue 12 et 13 sont disposés en face l'un de l'autre suivant un diamètre du boiter de soupape 2. Un plongeur de commande 18 est disposé dans un alésage ménagé entre -les deux corps de soupape 16 et 17, et le plongeur est muni de poussoirs 18a et 18b. Comme il est figuré d la partie supérieure du dessin pour le clapet 13, dans la disposition du plongeur de commande 18 sur l'une des deux pièces annulaires-14 ou 15, le poussoir considéré 18a ou 18b fait saillie à travers la pièce annulaire 14 ou 15 et presse sur la bille considérée 12b ou 13b pour l'écarter de son siège 12c ou 13c. La chambre de soupape entourant la bille 12b ou 13b est toujours reliée à un alésage radial 19 ou 20 par un élément de canal 10a ou lla, l'alésage radial 20 débouchant à son tour dans la pièce d'extrémité des canaux 10 ou 11. Ces alésages radiaux 19 et 20 sont reliés l'un à l'autre par un alésage 23a et sont obturés dans la direction de l'extérieur chacun par un bouchon 21 ou 22. Chaque bouchon 21, 22 est maintenu par une garniture annulaire d'étanchéité 23c, 24d sur l'épaulement de l'alésage radial 19 ou 20 aboutissant à l'alésage 23a. Ces garnitures d'étanchéité annulaires 23c et 24d servent de siège à une bille 23d guidée dans le sens longitudinal dans l'alésage 23a, Si bien que l'ensemble constitue une soupape d'inversion 23. Le coté sous pression de cette soupape d'inversion 23 est be- lié par un canal de liaison 24 à un alésage central 25 dans l'arbre d'amenée 1. On n'a représenté du canal de liaison 24 que le commencement et la fin sur le dessin, étant donné que le trajet entre ces deux parties du canal de liaison 24 ne peut pas être vu en coupe longitudinale. Un réducteur 26 est vissé dans l'alésage central 25, et dans ce réducteur est vissée à son tour l'embouchure d'un accumulateur de pression 27 qui est bloqué par un écrou rond 28. Une membrane 27a en forme de vessie est disposée à l'intérieur de l'accumulateur de pression 27 et enferme une chambre à gaz 27b qui est remplie d'un gaz préalablement amené à une certaine pression. L'accumulateur de pression 27 est entouré par un capot protecteur 33 qui est vissé sur le boîtier fixe 3. Dans l'exemple de réalisation représenté, une rainure annulaire 30 obturée vers l'extérieur par un joint annulaire d'étanchéité 29 d'arbre, est ménagée aux deux extrémités du boîtier 3, qui sont reliées l'une à l'autre par un alésage de liaison 31. Une tubulure d'évacuation 32 est raccordée à cet alésage de liaison 31 et permet d'évacuer les fuites de liquide. Le dessin représente une disposition des diverses pièces telle qu'elle se produit lorsque l'alésage longitudinal 8 est mis sous pression grâce à la tubulure de raccordement 4. Cette pression se transmet dans le canal 1P et soulève la bille 12b à l'encontre de la force du ressort 12a en l'écartant de son siège 12e. Après ce processus d'ouverture du clapet de retenue 12, le liquide sous pression arrive par l'élément de canal 10a dans l'alésage radial 20 et del parvient dans la dernière partie du canal 10, d'où il arrive à la face-postérieure du cylindre hydraulique 34. Le liquide sous pression dans le clapet 12 auvre en même temps le clapet 15 au moyen du plongeur de commande 18 qui est poussé de telle façon que l'autre face du piston du cylindre hydraulique 34 est reliée à la tubulure de raccordement 5, ce qui permet un écoulement en retour du liquide saus pression venant de l'autre chambre de cylindre. A cette occasion, la bille 23b de la soupape d'inversion 23 est appliquée sur sa garniture d'étanchéité annulaire 23d, si bien que le liquide entrant est en outre mis en communication par le canal de liaison 24 avec la tubulure de raccordement de l'accumulateur de pression 27.Le liquide sous pression pénétrant dans la partie avant de l'accumulateur de pression 27 déprime la membrane 27a selon le rapport des pressions existant entre la pression du liquide sous pression et la pres-sion exercée par le gaz dans la chambre à gaz 27b. Dans le cas où dans cette disposition des pièces la pression du liquide sous pression vient à baisser du fait d'une panne de la pompe ou d'une rupture de canalisation, le clapet 12 se ferme. En même temps, le plongeur de commande 18 est repoussé par la force du ressort 13a dans sa position médiane et le clapet 13 est également fermé. Les pertes de liquide par fuites qui se produisent lors de ces mouvements de soupape sont compensées par le liquide sous pression qui se trouve dans la partie avant de l'accumulateur de pression 27, étant donné que ce liquide sous pression est refoulé par la membrane 27a dans l'alésage 23a sous l'action de la pression de gaz régnant dans la chambre à gaz 27b. On maintient de cette manière au moins une pression correspondant à la pression préalablement existante dans l'accumulateur de pression 27. Grâce à cette pression préalable, il est possible de mener à sa fin le processus de travail commencé, sans qu'il y ait -de danger que le déplacement involontaire du piston 39 dans le cylindre hydraulique 34 réduise la force de montage de fixation de l'outil de montage de fixation 37. Il est possible, du fait que l'accumulateur de pression 27 est facilement interchangeable, d'assurer dans tous les cas la force de montage de fixation minimale nécessaire, en choisissant un accumulateur de pression chargé à une pression préalable correspondante. Dans le cas d'un fonctionnement normal sans perturbation, la conduite d'amenée aboutissant à la tubulure de raccordement 4 est mise hors pression pour inverser l'action du piston 33 dans le cylindre hydraulique 34, et la pression est appliquée à la conduite aboutissant à la tubulure de raccordement 5. De ce fait, non seulement on inverse les deux clapets 12 et 13, mais encore on inverse la soupape d'inversion 23 si bien que dans cette disposition des pièces on empêche une chute de pression intempestive dans le canal 11, à l'aide de l'accumulateur de pression 27. Il va de soi que l'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute variante dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour amener du liquide sous pression à un cylindre hydraulique à double effet tournant, particulièrement destiné à actionner des outils de montage de fixation de pièces sur des machines-outils, avec arbre d'amenée tournant en même temps, auquel le liquide sous pression est amené par l'intermédiaire d'un boîtier fixe monté sur paliers sur l'arbre d'amenée, arbre d'amenée qui est muni de canaux aboutissant aux deux faces du piston du cylindre hydraulique, le dispositif comportant un accumulateur de pression agissant dans le cas de chute de pression et étant caractérisé par le fait que les canaux qui aboutissent aux deux faces du piston du cylindre sont d'une manière en soi connue, munis chacun d'un clapet de retenue lesquels sont reliés l'un avec l'autre au moyen d'un plongeur de commande et par le fait qu'entre les deux'canaux est disposée une soupape d'inversion dont le côté sous pression est relié en permanence par un canal de liaison avec un accumulateur de pression qui tourne en même temps que l'arbre d'amenée tournant et est rempli de gaz. 2. Dispositif selon la revendication i, caractérisé par le fait que la soupape d'inversion est constituée par un alésage reliant les deux canaux et par une bille se déplaçant longitudinalement dans cet alésage, la bille fermant d'une manière étanche l'alésage muni à ses extrémités de joints annulaires d'étanchéité par rapport au canal se trouvant sans pression. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que- l'accumulateur de pression muni d'une membrane enfermant une chambre à gaz est fixé de manière interchangeable sur la face frontale libre de l'arbre d'amenée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'accumulateur de pression est couvert par un capot protecteur assujetti au boîtier fixe.