Brevet FR2001521A1 — publié le 19690926

-1- 2001521 La présente invention est relative aux presses du type qu'on peut appeler à col de cygne. L'invention sera décrite pour plus de commodité, dans son application aux presses verticales dans lesquelles une partie inférieure du bâti, qui fait saillie 5 vers l'avant porte un outil de presse.fixe tandis qu'une partie supérieure du bâti, qui est en surplomb, porte un outil de presse mobile dans le sens vertical, qui est actionné par un mécanisme à excentrique ou par un vérin hydraulique. Toutefois, il va de soi que l'invention peut s'appliquer aux presses du 10 type à col de cygne en général, que le mouvement de l'outil mobile de la presse soit vertical, horizontal ou incliné. Dans une presse du type à bâti en col de cygne, la réaction à la force de pression exerce sur le bâti un moment de flexion qui tend à faire élargir ou "bailler" l'ouverture du col 15 de cygne. Ceci risque de détruire l'alignement des outils de la presse ou d'entraîner d'autres inconvénients. En outre, au moment où la force de pression est supprimée, l'ouverture se resserre à nouveau sous l'effet de l'élasticité du bâti, mais elle se resserre trop fortement en raison de l'i-20 nertie du bâti, de sorte qu'un moment de flexion inverse s'exerce sur le bâti. L'élasticité du bâti élargit à nouveau l'ouverture et ainsi de suite, le bâti vibrant à sa fréquence naturelle ou de .résonance jusqu'à ce que l'énergie accumulée dans le bâti par la flexion initiale se soit dissipée. Cette vibration a non 25 seulement pour effet un gaspillage d'énergie mais elle est par ailleurs l'origine de bruit, d'usure et d'un défaut de précision. Suivant l'invention, -une presse à bâti en col de cygne est munie d'au moins un tirant en travers de l'ouverture du bâti et 30 de moyens de tension qui sont adaptés pour appliquer eu tirant une force de traction sensiblement proportionnelle à la force de pression. L'élargissement de l'ouverture du bâti est ainsi entièrement ou à peu près entièrement éliminé et les effets préjudi-35 ciables de destruction de l'alignement et de vibrations qui ont été mentionnés plus haut sont réduits au minimum. Bans une forme de réalisation de l'invention, une extrémité du tirant est attachée directement au bâti, au-dessus ou au-dessous du niveau de l'ouverture et l'autre extrémité du ti-4C rant est attachée au bâti au-dessous ou au-dessus du niveau de 6902412 -2- 2001521 l'ouverture, indirectement, par l'intermédiaire des moyens de tension. Dans le cas d'une presse hydraulique, les moyens de tension peuvent être reliés à la partie haute pression du circuit hydraulique de la presse. De cette façon, lorsque la pression 5 s'élève dans le circuit hydraulique, la pression régnant dans les moyens de tensions hydrauliques s'élèvent également et elle exerce une tension croissante sur le tirant. Dans le cas d'une presse mécanique à vilebrequin, les moyens de tension hydrauliques peuvent être actionnés à l'aide d'une source de pression 10 hydraulique telle qu'une pompe à haute pression qui envoie le fluide aux moyens de tension à une pression déterminée par des moyens capteurs de pression qui sont combinés au mécanisme à vilebrequin. En l'absence des tirants, la force de pression ferait 15 bailler le bâti en faisant fléchir élastiquement ce bâti autour d'un centre imaginaire situé en arrière de l'ouverture, la position de ce centre dépendant de la géométrie du bâti. Dans le cas d'une presse hydraulique, le rapport entre la surface effective mise sous pression des moyens de tension hydrauliques et 20 la surface effective du vérin hydraulique est sensiblement égal à l'inverse du rapport entre les distances qui séparent dudit cencre imaginaire les droites d'action du tirant et du vérin. De cette façon, le moment de flexion qui est exercé sur le bâti par la force de pression hydraulique est sensiblement contre-25 balancé par le moment de flexion produit en sens inverse par le tirant qui est mis sous tension hydrauliquement. Dans uné forme de réalisation de l'invention, les moyens de tension comprennent un dispositif hydraulique annulaire à piston et cylindre, une extrémité du tirant traversant ce dis-30 positif annulaire et le piston annulaire portant contre une bague ou un épaulement prévu à cette extrémité du tirant. L'autre extrémité du tirant peut être fixée directement au bâti d'une façon qui permet de la détacher rapidement. Ceci permet de séparer rapidement cette dernière extrémité du tirant et d'écarter ' 35 le tirant du passage en extrayant le tirant au travers des moyens de tension pour faciliter l'accès à l'ouverture de la presse, par exemple pour le réglage des outils de cette presse. Suivant une variante, une extrémité du tirant peut être fixée directement au bâti d'une façon rapidement séparable et 40 les moyens de tension peuvent être articulés sur le bâti pour 6902412 -3- 2u0-521 permettre d'écarter le tirant de l'ouverture par rotation lorsqu'il n'est pas sous tension sans le séparer des moyens de tension. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les 5 moyens de tension agissent sur l'extrémité arrière d'un levier dont l'extrémité avant est articulée sur la partie avant du bâti, au-dessous ou au-dessus du niveau de l'ouverture, une extrémité du tirant étant reliée à un point intermédiaire du levier tandis que son autre extrémité est reliée au bâti, au-dessus ou 0 au-dessous du niveau de l'ouverture. Cet agencement permet d'utiliser un. dispositif de tension de plus petite dimension, en tirant profit du bras de levier pour augmenter la force de tension. Cet agencement a également 1'avantage consistant dans le fait que l'extrémité du tirant qui est reliée au levier est ais-5 posée plus en arrière qu'il ne serait possible de le disposer autrement, pour donner accès à l'ouverture sans avoir à enlever ni à déplacer le tirant. Dans le cas d'une presse hydraulique, une conduite de pression peut relier le côté haute pression du vérin de la 0 presse au dispositif de tension hydraulique de sorte que la force appliquée au tirant par le dispositif de tension est directement proportionnelle à la force de pression. La description qui va suivre et les dessins annexés donnés surtout à titre d'exemples non limitatifs feront mieux comprendre 5 comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés : la figure 1 est une vue de côté d'une presse à bâti en col de cygne du type à vérin hydraulique, cette presse étant représentée en partie en coupe; la figure 2 est une vue partielle, montrant un mode de >0 liaison du tirant au dispositif de tension et au bâti; la figure 3 est une vue partielle en coupe prise suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue schématique d'une construction comprenant un dispositif de tension monté pivotant; >5 la figure 5 représente une autre forme de réalisation qui utilise un levier; la figure 6 est une vue de côté d'une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la presse est commandée par un mécanisme à vilebrequin; •0 la figure 7 est une vue analogue à la figure 3 montrant 6902412 -4- 2001521 une autre forme de fixation du tirant au bâti. Sur la figure 1, on a représenté une presse 10 à bâti en col de cygne, du type à vérin hydraulique. Le bâti 11 de la presse a la forme générale de la lettre C, et il présente une ouver-5 ture 12 dans laquelle se produit l'opération de pression. La partie inférieure 13 du bâti, au-dessous de l'ouverture porte un outil de presse fixe 14 sur lequel est placée une pièce 15 qu'il s'agit de soumettre à l'opération de presse. La partie supérieure 16 du bâti située au-dessus de l'ouverture contient le 10 mécanisme du vérin hydraulique. Ce mécanisme comprend un cylindre 17 dans lequel peut coulisser un piston 18 relié à une tige de piston 19 qui,émerge à travers l'extrémité inférieure du cylindre 17 à travers une garniture d'étanchéité 20. A l'extrémité inférieure de la tige de piston 19 est monté un outil de presse 15 mobile 21. Le piston 18, la tige de piston 19 et l'outil de presse mobile 21 sont refoulés de haut en bas pour exécuter l'opération de presse au moyen d'un fluide hydraulique sous haute pression qui est introduit dans le cylindre 17 au-dessous du piston 18 par une conduite 23. Le dispositif hydraulique ser-20 vant à faire monter et descendre le piston est classique et on n'en donnera pas de description ni d'illustration plus détaillée. Si la presse telle qu'elle a été décrite jusqu'à présent est mise en action pour exécuter une opération de presse, la réaction à la force descendante qui est exercée sur l'outil de 25 presse 21 au moyen des éléments 17, 18 et 19 du vérin hydraulique exercerait un moment de flexion sur le bâti 11, autour d'un centre imaginaire 24 situé en arrière de l'ouverture 12, ce moment tendant à élargir l'ouverture. Ceci entraînerait deux effets préjudiciables. En premier lieu, la flexion du bâti en-30 traînerait un certain défaut d'alignement des pièces travaillantes, qui entraînerait une usure, et un défaut d'alignement des outils, de la presse, ce qui entraînerait un défaut de précision. En deuxième lieu, l'élasticité du bâti tendrait à faire vibrer ce dernier à sa fréquence de résonance ou fréquence naturelle 35 ainsi qu'on l'a déjà décrit. Les éléments additionnels qui sont prévus suivant l'invention et qu'on décrira maintenant réduisent au minimum ces effets défavorables. A l'avant de la partie inférieure 13 du bâti est fixée 40 une ferrure 25. A cette ferrure 25 est articulé au moyen d'une 6902412 -5- 2001521 broche 26 un tirant 27 qui .s'étend en travers de l'ouverture 12. L'extrémité supérieure du tirant 27 est reliée à la partie supérieure 16 du bâti par l'intermédiaire du dispositif de tension 28. Le dispositif de tension représenté sur la figure 1 comprend 5 un cylindre hydraulique 29 qui contient un piston 30 fixé à l'extrémité supérieure du tirant 27. Le tirant 27 traverse la paroi d'extrémité inférieure du cylindre 29 et le joint sur cette tige est fermé par une garniture d'étanchéité 31• Un conduit 32 relie la chambre du cylindre située au-dessous du piston 30 du dispo-10 sitif de tension à la chambre du cylindre située au-dessus du piston 18 du vérin hydraulique. De cette façon, lorsque le vérin hydraulique décrit sa course travaillante et que la chambre située au-dessus du piston 18 est sous pression, cette pression est transmise par le conduit 32 à la face inférieure du piston 15 30 de sorte que le tirant 27 est mis sous tension, cette tension étant antagoniste à la force du vérin hydraulique qui, autrement tendrait à élargir l'ouverture 12 ainsi qu'on l'a décrit plus haut. L'axe 33 du vérin hydraulique et l'axe 34- du tirant sont 20 respectivement à des distances A et B de l'axe parallèle 35 dans le rapport j , relativement au bras de levier avec lequel le vérin hydraulique travaille pour tendre à produire la flexion. 25 En donnant aux surfaces des pistons 30 et 18 des valeurs qui "D sont dans le rapport j , on peut neutraliser au moyen de la tension régnant dans le tirant le moment de flexion produit par le vérin hydraulique. Il ne se produit donc pas de flexion du bâti et les effets préjudiciables qui en résulteraient autrement sont 30 réduits au minimum. Lorsque le tirant 27 se trouve en avant de l'ouverture 12, sa présence risque de réduire la facilité d'accès à la pièce et aux outils de la presse. Pour faciliter l'accès à l'ouverture, on peut rendre le tirant amovible comme représenté sur les fi-35 gures 2 et 3» A cet effet, le dispositif de tension 40 présente la forme d'un cylindre annulaire 41, ce cylindre contenant un piston annulaire 42. L'extrémité supérieure du tirant 37 traverse l'espace intérieur creux 43 du cylindre 41 et elle est munie d'une bague ou d'un épaulement 44. Le piston 42 porte con-40 tre la face inférieure de la bague ou de 1'épaulement 42 et il 6902412 -6- 2001521 est muni à cet effet d'un prolongement tubulaire ou manchon 4fj. La chambre du cylindre située au-dessous du piston 42 est reliée à la conduite 32. A l'extrémité inférieure du tirant 37 est formée une gorge 5 annulaire 46 par laquelle cette extrémité inférieure s'emboîte dans une encoche 37 pratiquée dans une ferrure 48. La largeur de l'encoche 47 est inférieure au diamètre du tirant 37» cLe sorte que le tirant est bloqué en déplacement vertical par rapport à la ferrure 48. Lorsqu'on veut enlever le tirant alors qu'il n'est 10 pas sous tension, on le tire légèrement vers l'avant avec un mouvement d'oscillation, jusqu'à ce que la gorge annulaire 46 soit dégagée de l'encoche 47 de la ferrure. Le jeu ménagé dans l'espace intérieur 43 du dispositif de tension est suffisant pour permettre ce mouvement d'oscillation. On peut extraire le tirant 13 de bas en haut à travers l'espace intérieur 43. Lorsque les outils de la presse ont été réglés, on remet le tirant en place en exécutant les opérations en sens inverse. On a représenté sur la figure 7 une variante de mode de fixation de l'extrémité inférieure du tirant. Au lieu d'être muni 20 d'une gorge annulaire 46 comme représenté sur les figures 2 et 3, l'extrémité inférieure du tirant 54 porte deux mentonnets 49 qui, ordinairement, se trouvent au-dessous des parties latérales 50 de la ferrure 51* Lorsqu'on veut enlever le tirant 54 alors qu'il n'est pas sous tension, on le tourne de 90° de façon que l'un 25 des mentonnets se trouve en coïncidence avec l'encoche 52 de la ferrure située en arrière du tirant tandis que l'autre mentonnet coïncide avec un espace- vide 53 situé en avant du tirant. On peut alors enlever le tirant 54 en le soulevant et en le faisant passer dans l'espace intérieur creux 43 du dispositif de tension. 30 Etant donné que le tirant n'a pasaêtre incliné, le jeu ménagé dans l'espace 43 peut être très petit. Si l'on veut enlever entièrement le tirant 54-, on peut prévoir les mentonnets 49 amovibles, mais, en général, on obtient une accessibilité suffisante en relevant simplement le tirant. 55 Un autre mode de construction capable d'assurer la facili té d'accès est représenté sur la figure 4. Cette construction ne nécessite pas l'enlèvement ni le relevage du tirant. L'extrémité inférieure du tirant 57 est reliée à la partie inférieure du bâti d'une façon qui permet de l'en séparer commodément, par exem-40 pie de la façon décrite en regard des figures 2 et 3. Dans ce BAD ORIGINAL 6902412 -7- 2001521 cas, le dispositif de tension 28 est identique à celui représenté sur la figure 1, mais il est fixé à la partie supérieure du bâti par un pivot 55 La figure 6 montre l'application de l'invention à une 35 presse 70 du type mécanique à vilebrequin. Dans ce cas, les mouvements de l'outil 21 de la presse sont commandés par un vilebrequin rotatif 71 dont le manneton 72 est relié à l'extrémité supérieure d'une bielle 73* L'outil mobile 21 de la presse est monté sur l'extrémité inférieure d'un coulisseau 74 qui se déplace en 40 mouvement alternatif dans les guides 75. L'extrémité supérieure 6902412 -8- 2001521 du coulisseau est reliée à l'extrémité inférieure 76 de la bielle 73 par l'intermédiaire d'un dispositif capteur d'effort 77. Ce dispositif est constitué par un cylindre 78 relié à l'extrémité inférieure 76 de la bielle et qui contient un piston 79 5 relié à l'extrémité supérieure du coulisseau 74. La chambre du cylindre qui est au-dessus du piston 79 contient un fluide hydraulique qui est mis sous pression au cours de la course travaillante de la presse. Sur l'extrémité inférieure du bâti de la presse est 10 montée, à l'avant de la presse, une ferrure 25 à laquelle est reliée un tirant 27 comme représenté sur la figure 1. De même, à l'extrémité avant de la partie supérieure 16 de la presse est prévu tin dispositif de tension 28 comme représenté sur la figure 1. Un tuyau flexible 82 relie la chambre supérieure du cylindre 15 du dispositif capteur 77 à la chambre inférieure du cylindre du dispositif de tension 28. Le tuyau 88 transmet ainsi au dispositif de tension une pression hydraulique égale à celle qui règne dans le dispositif capteur d'effort et qui est par conséquent proportionnelle à la force de pression. Les dimensions sont 20 choisies de façon que la tension régnant dans le tirant 27 contrebalance sensiblement la réaction de la force de pression mécanique. Il est possible d'apporter diverses modifications aux constructions décrites. Par exemple, l'agencement représenté sur la 25 figure 6 peut utiliser un dispositif capteur d'effort électrique tel qu'une jauge de contrainte, qui est connecté, par l'intermédiaire d'un circuit électronique approprié, à une forme appropriée quelconque de dispositif de tension, par exemple, ce dispositif capteur pourrait ainsi commander une soupape de réglage de 50 la pression qui ferait partie d.'un dispositif de tension hydraulique. Le dispositif de tension peut être autre qu'un dispositif hydraulique; par exemple, il peut être mécanique ou pneumatique. Il peut être prévu deux ou plus de deux tirants et deux ou plus de deux dispositifs de tension. 6902412 "9~ 2001521 — EEV &i\ DIGATI CES — 1 - Presse à bâti en col de cygne caractérisée par au moins tin tirant placé en travers de l'ouverture du bâti et par un dispositif de tension approprié pour exercer sur le tirant 5 une force de tension sensiblement proportionnelle à la force de pression. 2 - Presse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une extrémité du tirant est reliée directement au bâti, au-dessus ou au-dessous du niveau de l'ouverture tandis que 10 l'autre extrémité du tirant est reliée au bâti, au-dessous ou au-dessus du niveau de l'ouverture, indirectement, par l'intermédiaire du dispositif de tension. 3 - Presse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de tension agit sur l'extrémité arrière 15 d'un levier dont l'extrémité avant est articulée sur la partie avant du bâti, au-dessus ou au-dessous du niveau de l'ouverture, -une extrémité du tirant étant reliée à un point intermédiaire du levier tandis que son autre extrémité est reliée au bâti au-dessous ou au-dessus du niveau de l'ouverture. 20 4 - Presse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de tension comprend un mécanisme hydraulique annulaire à piston et cylindre, une extrémité du tirant passant à travers ce mécanisme, le piston annulaire portant contre une bague ou un épaulement du tirant et l'autre extrémi- 25 té du tirant étant directement fixée au bâti d'une façon qui permet de l'en séparer rapidement. 5 - Presse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la première extrémité du tirant est reliée directement au bâti d'une façon qui permet de l'en séparer rapidement et en ce 30 que le dispositif de tension est monté pivotant sur le bâti, de sorte que l'on peut dégager le tirant de l'ouverture du bâti par un mouvement d'oscillation lorsqu'il n'est pas sous tension. 6 - Presse suivant l'une quelconque des revendications précédentes, qui est une presse à vérin hydraulique, caractéri- 35 sée en ce que le dispositif de tension est un dispositif hydraulique à piston et cylindre qui est relié à unë partie à haute pression du circuit hydraulique de la presse, le rapport entre la surface effective du piston et la surface effective du vérin hydraulique étant sensiblement égal à l'inverse du rapport en- 40 tre les distances qui séparent du centre de flexion du bâti les 6902412 -10- 2001521 droites d'action du dispositif de tension et du vérin hydraulique de la presse. 7 - Presse suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, qui est une presse mécanique à vilebrequin, caractérisée par 5 des moyens capteurs de pression combinés au mécanisme à vilebrequin et qui sont appropriés pour déterminer la tension appliquée au tirant par les moyens de tension.