Brevet FR2011180A1 — publié le 19700227

ia présente invention concerne un dispositif entièrement hydraulique sur machine ou appareil avec pièce animée d'un mouvement de va-et-vient rectiligne pour inversion précise du •mouvement de la pièce, amplement indépendante delà charge et de 5 la vitesse, entre deux points d"inversion réglables, comprenant une pompe d'huile, au moins un système cylindre-piston de travail un tiroir distributeur de commande principal et au moins deux pistons de commande d'impulsions actionnés par la pièce en mouvement. 10 Pour l'obtention de mouvements de va-et-vient de pièces de machines ou d'appareils à l'aide d'une simple commande oléo-hy-draulique, on utilise des tiroirs distributeurs de commande de mouvement actionnés électromagnetiquement qui, par des butées disposées sur les pièces de machines ou d'appareils excitent des 15 contracteurs d'impulsions électriques qui leur sont asservis. Par les contacts établis, l'émetteur d'impulsions électrique est tout d'abord mis en circuit et la phase de freinage est de ce fait déclenchée, de sorte que quelle que soit la vitesse existante et avec elle la masse en mouvement, les courses effectives de frei-20 nage sont de différentes longueurs suivant l'impulsion d'inversion. Un défaut considérable est inhérent à ce système connu du fait que les longueurs effectives de course, suivant la caractéristique d'exploitation requise, ne peuvent être fixées rapidement, ce qui présente surtout un inconvénient lorsqu'il s'agit de 25 mouvements rapides de va-et-vient sur une faible course, comme par exemple le bobinage de fils ou le déplacement contre un obstacle comme par exemple pour le travail des métaux consistant à détacher des copeaux tel que le rabotage. Pour 1'élimination de ces défauts on a déjà proposé des so~ 30 lutions, comme par exemple celle avec relais electriques ou électroniques temporises ainsi qu'une autre encore plus onéreuse au moyen d'un mécanisme de temporisation hydraulique. ïous ces défauts doivent être éliminés par l'invention. Dans ce but, le dispositif conforme à l'invention est constitué de 35 telle sorte que le piston de commande d'impulsions actionné obture une conduite de trop—plein aboutissant au reservoir d'huile, immédiatement après le départ du mouvement d'impulsions, ce qui fait que l'huile refoulée par le piston déplace, par une conduite, la piston du tiroir distributeur de commande dans sa po 69 17618 2 2011180 sition médiane de "blocage ? et dégage par là me fente circulaire pour l'entrée d'une huile de commande refoulée par la conduite d'huile principale, ou issue directement d'une pompe auxiliaire de sorte que le ôiroir .distributeur de commande principal, par 5 le déplacement de son piston dans sa position extrême opposée, engendre une réaccélération du piston de travail, tandis que la même huile de commande déplace de nouveau en sens inverse le piston de commande d'impulsions jusqu'à sa position de départ d'où il résulte que le piston de commande d'impulsions dégage à 10 nouveau l'ouverture de trop-plein dans le réservoir d'huile pour un lavage intermédiaire à l'huile de commande et un dégazage efficace de la conduite d'huile de commande d'impulsions. Les dessins représentent des exemples d'exécution de dispositif entièrement hydraulique conformes à l'invention. 15 La fig. 1 est une représentation schématique d'un dispo sitif entièrement hydraulique, tel qu'il peut être avantageusement utilisé, là où il faut compter avec de petites ou insignifiantes variations de charge, comme par exemple dans les guidages de fils vers des installations de bobinage. 20 La fig® 2 montre le dispositif représenté à la fig. 1 avec des parties individuelles dans une autre position. la fig» 3 est une représentation schématique d'un second dispositif qui peut être avantageusement utilisé, là il faut compter avec une plus grande variation de charge, comme par exern-25 pie dans un simple rabot court avec différents enlèvements de copeaux. La fig® 4 montre également de façon schématique, un troisième dispositif pour utilisation sur de grosses machines d'usinage comme par exemple des raboteuses longues. 30 La fig. 5 est une coupe axiale du tiroir principal et, La fig* 6 est un émetteu'r d'impulsions, également en coupe axiale. A la fig» 1, 1 désigne un réservoir d'huile à partir duquel une conduite d'aspiration 2 mène à une pompe de pres-35 sion 3. A partir de celle—ci, une conduite d'huile sous pression 4, dans laquelle est monté un régulateur de débit 5, mène au tiroir de commande 6. Celui—ci est constitue essentiellement par le corps 6a (fig* 1 et 5) et le piston mobile axialement dans celui-ci. Différentes chambres d'huile du corps 17618 3 2011180 du tiroir distributeur 6a sont désignées par 6b à 6i. Deux conduites 9a et 9b partant des chambres 6b et 6c_ aboutissent aux cylindrées 10a et 10b du cylindre de travail 10, dans lequel un piston 10d_, monté sur une tige de piston 10ç_, est mobile axialement. Cette tige de piston 10ç_ (non représentée dans le dessin) est assemblée avec une partie de machine ou d'appareil exécutant un mouvement de va-et-vient. A chacune de ses extrémités la tige de piston 10c_ comporte un élément inverseur 11 respectivement 12 pourvu chaque fois d'une face de butée oblique 11a respectivement 12a. 13 et 14 désignent deux émetteurs d'impulsions hydrauliques disposés à l'emplacement désiré sur la charpente de machine ou d'appareil. Ceux-ci sont constitués chacun par un cylindre 13a ou 14a, avec un petit piston mobile à l'intérieur 13b ou 14b. Ceux-ci sont munis de tiges de piston émergeant du cylindre 13, ou 14 dont l'extrémité 13ç_ ou 14£ pénètre dans le passage de mouvement de l'élément inverseur 11, 12 respectivement de leur petite face de butée 11a et 12a. 13d_ et 14d_ désignent les trop-pleins disposés sur les cylindres 13 respectivement 14, qui sont ouverts lorsque les pistons 13b, 14b se trouvent dans la position limite supérieure dessinée à la fig. 1 et qui sont donc obturés lorsque les pistons 13b, 14b sont déplacés vers le bas. A partir de ces sorties de trop-plein 13d_, 14d_, deux conduites 15, respectivement 16, retournent au réservoir d'huile. Les cylindrées 13a, 14a, de l'émetteur d'impulsions 13, 14 sont reliées chacune par une conduite 17, respectivement 18 aux chambres bh, respectivement 6i du tiroir distributeur de commande 6. Dans chacune de ces conduites est incorporée une soupape de retenue 19 respectivement dO, montée en by-pass d'une soupape d'étranglement réglable, 21 respectivement àZ, Pour la description de fonctionnement qui suit on admet que chacune des pièces du dispositif se trouve dans la position représentée l. la fig. 1. Dans ces conditions, l'huile nécessaire s'écoule depuis la pompe 3, par la conduite sous pression 4 et par le régulateur de débit 5 dans la chambre 6ç du tiroir distributeur de commande et,de là, par la conduite 9b, dans la cylindrée iOb_ du cylindre de travail 10, ou le piston 10d_ la tige de piston i0ç_ et les parties de machines ou d'appa- 69 17618 4 2011180 reils auxquelles ils sont assemblés se déplacent vers la gauche dans le sens de la flèche A dessinée à la fig. 1. L'huile se trouvant dans la cylindrée 10a est refoulée et s'écoule par la conduite 9a, ainsi que celle des chambres 6b et 6d_ du 5 tiroir distributeur de commande 7, qui communiquent entre elles, par les conduites 7a et 7û pour retourner au réservoir d'huile 1 Dans le déroulement ultérieur du mouvement du piston de travail 10d dans la direction de la flèche A, la face de butée 11a de l'élément inverseur 11 bute contre l'extrémité de la 10 tige de piston 13c, ce qui fait que le petit piston 13b de l'émetteur d'impulsions est déplacé vers le bas et obture par là le trop-plein 13d_ dès le début de ce mouvement. L'huile refoulée de la cylindrée 13a de l'émetteur d'impulsions s'écoule ainsi, par la tuyauterie de diamètre relativement faible 17 et par 15 la soupape d'étranglement 21, dans la chambre d'huile 6h du tiroir distributeur de commande, le piston se déplaçant alors vers la droite dans le corps 6. De ce fait, l'ouverture d'écoulement entre les chambres 6d_ et 6b du tiroir distributeur de commande se rétrécit de plus en plus, l'huile refoulée hors de la cylin-20 drée 10a du cylindre 10 rencontre une résistance toujours plus grande et, par là, le mouvement du piston 10e., de la tige de piston 1Û£ ainsi que les pièces de machines ou d'appareils auxquelles i3s sont assemblés sont progressivement freinés. Le diamètre et la course du petit piston 13b al nsi que 2 5 la cylindrée du tiroir distributeur de commande sont déterminés l'un par rapport à l'autre de telle sorte qu'à la fin du mouvement de la tige de piston 10ç dcu. petit piston 13b, le tiroir distributeur de commande 6 arrive dans la position médiane représentée à la fig. 2, ce qui fait que la partie de piston 30 6k maintient fermée la tuyauterie d'huile sous pression 4. Par le déplacement décrit du piston du tiroir distributeur de commande 6 vers la droite, l'huile se trouvant dans la chambre 6i est refoulée et s'écoule par la soupape d'étranglement 22, la tuyauterie 18, la cylindrée 14a de l'émetteur d'impulsions 35 14, ainsi que par le soulèvement du petit piston 14b dans sa position extrême supérieure par le trop-plein 14d_ et par la tuyauterie 16 et retourne au réservoir d'huile. Dans la position médiane du piston du tiroir distributeur de commande 6 visible à la fig. 2, la partie de piston 61 lais- 69 17618 5 2011180 se libre entre les chambres 6f et 6h, une étroite fente circulaire. Ceci a pour effet qu'à partir de la conduite sous pression 4-, par une tuyauterie 2 3 et une soupape d'étrangelement 22 réglée une fois pour toutes, l'huile sous pression s'écoule 5 dans la chambre 6h, ce qui fait que le piston du tiroir distributeur de commande est de nouveau déplacé vers la droite. Dans la position médiane du piston de tiroir distributeur de commande représentée à la fig. 2, la partie de piston 6m ménage également une étroite fente circulaire entre les chambres 6g et 6i 10 de sorte que l'huile arrive dans la chambre 6i par la tuyauterie 24 et l'étranglement incorporé 25. Cette huile n'exerce aucune action sur le tiroir distributeur à piston, car cette huile peut s'échapper dans le réservoir d'huile par la soupape d'étranglement 22, la tuyauterie 18, le trop-plein 14b, ainsi que par la tuyau-15 terie 16. Ce dispositif garantit en permanence le dégazage et l'alimentation de l'émetteur d'impulsions avec la quantité d'huile nécessaire. Si le piston du tiroir distributeur de commande 6 est arrivé à sa position extrême droite, la partie de piston 6k déga-20 ge l'entrée de la conduite sous pression 4 dans la chambre 6b de sorte que l'huile sous pression arrive dans la cylindrée 10a par la tuyauterie 9a. De ce fait, le piston 10(1, la tige de piston 10£ et les pièces de machines ou d'appareils auxquelles ils sont liés sont déplacés vers la droite dans le sens indiqué 25 par la flèche B à la fig. 2, et l'huile refoulée hors de la cylindrée 10b peut retourner au réservoir d'huile 1 par la tuyauterie 9b, les chambres 6c, 6e_, ainsi que par les tuyauteries 7b, 7d_ et la soupape de retenue 8. Gomme on le voit à la fig. 6, les petits pistons de l'émet-30 teur d'impulsions sont chacun contraints par un ressort 13e., 14e qui s'efforce de maintenir les petits pistons 13b, 14b dans la position limite supérieure. Dans l'exemple d'exécution suivant la fig. 'J, 1 désigne de nouveau le réservoir d'huile, 2 la tuyauterie d'aspiration 35 3 la pompe à huile, 4 la conduite sous pression, 6 le tiroir distributeur de commande, 9a et 9b les tuyauteries partant de ce dernier et conduisant aux cylindrées 10a et 10b ducylindre de travail 10, 11 et 12 les éléments inverseurs montés sur la tige de piston 10c avec le piston 10d, 13 et 14 les émetteurs 69 17618 6 2011180 d'impulsions, 15 et 16 les tuyauteries de trop-plein, 17 et 18 les tuyauteries reliant les émetteurs d'impulsions au tiroir distributeur de commande avec les soupapes de retenues 19 et 20 et les soupapes d'étranglement 21 et 22 montées en parallèle. 5 Contrairement à l'exemple d'exécution des fig. 1 et 2, les tuyauteries 23 et 24- conduisant , aux chambres 6f et 6g du tiroir distributeur de commande ne sont pas branchées après le régulateur de débit 5, mais sont branchées à la conduite sous pression 4 avant le régulateur de débit 5 , au point 26. De 10 plus, dans les deux tuyauteries d'huile de commande 23, 24 à la place des sounapes d'étranglement fixes 22, 25, sont montés dans chacune d'elles deux régulateurs de débit respectivement 27 et 23. Ceux-ci permettent d'efffectuer encore mieux la détermination de la phase d'accélération. Ceci est important en 15 particulier lorsqu'il s'agit des plus grandes charges alternant éventuellement qui doivent être accélérées ou retardées. Du reste le mode d'action du dispositif suivant la fig* 3 correspond à celui suivant les fig. 1 et 2. Dans l'exemple d'exécution suivant la fig. 4, 1 désigne 20 (Je nouveau le réservoir d'huile , 2 la conduite d'aspiration 3 la pompe à huile, 4 la tuyauterie conduisant au tiroir distri-buteiïr de commande principal 6, 9a et 9b , les tuyauteries partant de celui-ci et conduisant au cylindre de travail 10, 10d_ le piston de travail avec la tige de piston 10£ et les éléments 25 inverseurs 11 et 12 qui leur sont fixés, 13 et 14 l'émetteur d'impulsions avec les tuyauteries de trop-plein 15 et 16, 17 et 18 les tuyauteries conduisant des émetteurs d'impulsions au tiroir distributeur de commande principal 6 avec les soupapes de retenue 19 et 20 et les soupapes d'étranglement 21 et 22, 50 montées en parallèle. Contrairement aux deux exemples d'exécution exposés ci-dessus dans l'exemple de la fig. 4, la pompe 3 est montée pour un réglage électrique du débit d'alimentation et additionne11e-ment avec équilibreur de pertes pour la compensation des fuites 35 internes de la pompe en fonction de la charge et de la pression. Dans cet exemple d'exécution, il est adjoint au dispositif une pompe auxiliaire 29 à débit d'alimentation constant. De cette pompe auxiliaire 29 une tuyauterie 30 conduit à un tiroir distributeur auxiliaire à quatre voies, branché en amont du cy 69 17618 7 2011180 lindre de travail 10. A partir de ce tiroir distributeur, deux tuyauteries p2 et 33 bifurquent vers les tuyauteries 9a et 9b, tandis qu'un autre tuyau 34 retourne au réservoir d'huile. A partir de la pompe auxiliaire 29, deux autres tuyaux 37 et 5 38 conduisent aux chambres 6f et 6g du tiroir distributeur de commande principal par les régulateurs de débit 35 et 36. La pompe auxiliaire 23 permet en liaison avec le tiroir distributeur de commande 31 d'actionner, en marche lente, le cylindre de travail 10 sans la pompe de manoeuvre principale 3 qui est 10 réglée pour la vitesse de travail. Dans les cas où il ne s'agit que de mouvoir dans un sens et dans l'autre de faibles charges, comme par exemple lors de la conduite de fils, pour lesquels la course de freinage est courte, les petits pistons de commande d'impulsions peuvent être arrêtés 15 directement par la tige de piston 10jç ou par les parties de machines ou d'appareils auxquelles elle est liée, c'est-à-dire sans les petites faces de butée obliques 11a_ , 12a, où les tiges de piston de commande d'impulsions sont tournées l'une vers l'autre en direction du mouvement. 20 Si par contre, il s'agit d'inverser des tables de machines comme par exemple sur de petites ou de grosses machines-outils telles que des raboteuses longues, il est judicieux de recommander des cames d'inversion, respectivement les petites faces de butée, qui traduisent de façon correspondante à la course de 25 freinage, la course de piston d'impulsion des petits pistons de commande d'impulsions disposés perpendiculairement au mouvement de levée de piston de travail et qui aussi , lors d'une mise hors circuit de Ha pompe principale, peuvent effectuer la liaison en marche lente au moyen de l'huile de la pompe auxiliaire.. 30 II est préférable que le tiroir distributeur de commande 6 soit construit de telle sorte que, dans la position médiane du piston (fig» 5), les deux arêtes formant joint 6k' et 6k" du corps médian de piston 6k, ainsi que les arêtes intérieures d'étanchéité 61" et 6m" des deux corps extérieurs de piston~6l 35 et 6m avec les arêtes d'étanchéité 6d_' , 4', 4" et 6e_' des chambres d'huile 6d et 6e, respectivement de l'orifice de sortie de la conduite sous pression 4 se trouvent "obligatoirement respectivement dans un plan et que de ce fait ils ne constituent pas un joint de petite surface mais au contraire une série de 17618 8 2011180 joints, tandis que les arêtes extérieures 61' et 6m.' des corps de piston 61 et 6m se trouvent placées en retrait des arêtes 6f' et 6g' des chambres d'huile 6f et 6g et ménagent ainsi une fente circulaire. Il est aussi possible de construire les soupapes de retenue d'étranglement réglables 19, 21, respectivement 20, 22 dans le corps 6a du tiroir distributeur de commande 6, comme cela est indiqué schématiquement à la fig. 5. (7618 9 2011180 iuj vi^x.DlCAI'lOE8 1 - Dispositif entièrement hydraulique sur machine ou appareil avec pièce animée d'un mouvement de va-et-vient rectiligne pour inversion précise du mouvement de la pièce, amplement indé-5 pendante de la charge et de la vitesse entre deux points d'inversion réglables, comprenant une pompe d'huile sous pression, au moins un système cylindre-piston de travail, un tiroir distributeur de commande principal et au moins deux pistons de commande d'impulsions actionnés par les pièces en mouvement, caracté-10 risé en ce que le piston de commande d'impulsions actionné 13b, 14b obture une conduite de trop-plein 15, 16 allant au réservoir d'huile 1 immédiatement après le début du mouvement d'impulsion, d'où il résulte que l'huile refoulée par le piston 13b, 14b déplace dans sa position de blocage médiane le piston 15 du tiroir distributeur de commande t> par une conduite d'huile 17, 18, ce qui étrangle ou libère une fente circulaire pour l'entrée d'une huile de commande, refoulée par la. conduite d'huile principale sous pression 4 ou issue directement d'une pompe auxiliaire 29, de telle sorte que le tiroir distributeur de comman-20 de 6, par le déplacement de son piston à sa position extrême opposée, engendre une réaccélération du piston de travail pendant que la même huile de commande fait de nouveau reculer le piston de commande d'impulsions 13b, 14b à sa position de départ ce qui fait que le piston de commande d'impulsions dégage à nouveau 25 l'ouverture de trop-plein 13(1, 14d dans le réservoir d'huile pour un lavage intermédiaire à l'huile de commande et pour un dégazage efficace de la conduite d'huile de commande d'impulsions 17, 18. - Dispositif entièrement hydraulique suivant la revendica-30 tion 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre les émetteurs d'impulsions 13, 14 et les chambres d'huile 6h, 6i du tiroir distributeur de commande 6, pour chacun une soupape de retenue d'étranglement 19, respectivement 20, . 3 - Dispositif entièrement hydraulique suivant les revendi-35 cations 1 et 2, caractérisé en ce que des soupapes d'étranglement 22, 25 réglées à demeure ou des régulateurs de débit indépendants de la pression ^7, 28 sont montés dans les conduites d'huile de commande • 7618 10 2011180 4 - Dispositif entièrement hydraulique suivant les revendications 1, 2 et 3, avec pompe auxiliaire, caractérisé en ce que la pompe auxiliaire 29 à côté de l'envoi d'huile de commande déplaçant le tiroir distributeur de commande principal 6 dans sa phase d'accélération, alimente en huile sous pression le cylindre de travail 10 par un tiroir distributeur de commande auxiliaire 31 disposé en amont du cylindre de travail 10 pour un déplacement lent. 5 - Dispositif entièrement hydraulique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les soupapes de retenue d'étranglement réglable 19, 21 respectivement 20, 22 sont montées dans le corps 6a du tiroir distributeur de commande 6. 6 - Dispositif entièrement hydra.ulique suivant la revendication 15 caractérisé en ce que "dans la position médiane du piston du tiroir distributeur de commande 6, deux arêtes d'étanchéité 6k' et 6k" d'un corps central de piston 6k ainsi que les arêtes intérieures formant joint 6l_" et 6m" des corps extérieurs de piston 61 et 6m sont obligatoirement en équilibre avec les arêtes formant joint 4', 4", respectivement 6d' et 6 e/ de la conduite d'huile sous pression 4 respectivement des chant-bres d!huile 6_d et 6e_, qu'elles se trouvent dans ma plan, de sorte qu'elles constituent une suite d'étanchéités, tandis que les arêtes extérieures 61' et 6m' des corps de piston 61 et 6m se trouvent en retrait par rapport aux arêtes 6f' et 6g' des chambres d'huile 6f et 6g et ménagent ainsi une fente circulaire .