Brevet FR2034648A1 — publié le 19701211

La présente invention concerne une presse comportant un mécanisme de commande disposé en son sommet, en particulier une presse à étages dans laquelle les pièces à usiner sont déplacées dans la direction longitudinale de la presse, et avec 5 m mécanisme de commande du coulisseau du type multipoints dans lequel la transmission de la force motrice a lieu, par l'intermédiaire d'un pignon commandé, sur des roues à manivelle disposées par paire, un organe de liaison articulé sur le coulisseau étant monté de façon excentrée sur chacune des roues à 10 manivelle. Dans les presses connues de ce type il est fait usage de roues à manivelle disposées par paire, chaque paire étant dans un même plan, ces roues étant en prise l'une avec l'autre par leurs couronnes dentées, et une roue de chaque paire étant 15 entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un pignon. Des bielles articulées sur le coulisseau sont montées de façon excentrée sur les roues à manivelle. Le coulisseau peut être mû par l'intermédiaire d'une ou deux paires de ces bielles; il s'agit alors d'une commande en deux points ou en quatre points. Il est égale-90 ment connu, dans le eas de tels mécanismes de commande à points multiples, de disposer l'axe des roues à manivelle en travers de la direction longitudinale de la presse et du coulisseau, • c'est-à-dire, dans le cas de presses à étages, en travers du sens de déplacement des pièces à usiner. Cette disposition a 25 pour inconvénient que la longueur maximale du coulisseau est limitée par le diamètre des couronnes dentées des roues à manivelle engrenant entre elles, car on ne peut prévoir un très grand décalage entre l'axe de ces roues et l'axe d'articulation de la bielle sur le coulisseau. On désigne ici par "décalage" 30 la distance entre l'axe d'articulation de la bielle sur le coulisseau et une droite parallèle à la direction du mouvement du coulisseau et passant par l'axe de la roue à manivelle. Etant donné que dans le cas d'un mécanisme de commande à points multiples les bielles doivent attaquer le plus près possible des 35 bords du coulisseau, c'est-à-dire à proximité des guidages latéraux du coulisseau dans le bâti, les roues à manivelle d'un grand nombre de presses de ce type connues dépassent relativement loin du contour du coulisseau et font que- le sommet de la presse a un aspect informe qui entraîne un agrandissement du 70 07813 2 2034648 périmètre du bâti de la presse. En outre, le bâti s'en trouve lourdement chargé en son sommet, ce qui a un effet très désavantageux sur son comportement en ce qui concerne ses vibrations propres. Si, dans le but de donner une plus grande longueur au 5 coulisseau avec un décalage encore acceptable du mécanisme à manivelle, on écarte l'une de l'autre les roues à manivelle sans augmenter leur diamètre et on les relie entre elles par un jeu d'engrenages intermédiaires, la fabrication s'en trouve rendue sensiblement plus complexe et donc plus coûteuse, car ce 10 jeu d'engrenages intermédiaire doit être calculé de façon telle qu'il puisse supporter les fortes sollicitations d'impact rencontrées dans de telles presses. En outre, cette disposition augmente encore les dimensions et la masse de la partie supérieure de la presse, ce qui a un effet encore plus nuisible 15 sur le comportement de la presse en ce qui concerne ses vibrations propres. Il en résulte des vibrations d'amplitude accrue pouvant conduire à des dérangements de fonctionnement et à une usure plus grande des outils. Il en est de même en ce qui concerne les presses à arbre longitudinal, dans lesquelles donc 20 l'arbre de commande est orienté dans la direction longitudinale du coulisseau, parallèlement à la direction de l'avance des pièces dans les presses à étages. Les grandes dimensions de la partie supérieure des presses sont également une source de difficultés lors du transport et de l'installation, car il est évi-25 dent que ce n'est pas sur le lieu de l'installation que cette partie de la presse peut être moulée, soudée ou autrement usinée. Dans une commande à quatre points, et tant dans le cas de la disposition transversale que de la disposition longi-30 tudinale des axes des roues à manivelle, ces dernières sont toujours entraînées en sens inverses lorsqu'elles sont situées dans le même plan, étant donné qu'elles engrènent entre elles par leurs couronnes dentées, tandis que lorsqu'elles sont disposées coaxialement elles tournent dans le même sens. 35 Les roues à manivelle disposées coaxialement doivent généralement être entraînées dans le même sens de rotation, car les axes d'articulation des deux bielles sur le coulisseau sont toujours décalés dans la même direction et de la même distance par rapport à l'axe de la manivelle. Un sens de rotation dif 70 07813 3 2034648 férent pour les roues à manivelle coaxiales n'est pas possible dans ce cas* Pour résoudre le problème des vibrations il serait concevable de prévoir me commande inférieure au lieu d'une corn-5 mande supérieure. Toutefois, cette possibilité est entièrement exclue dans les presses à étages car les bielles feraient obstacle sur deux côtés à l'accès à l'outil. Mais dans toute la mesure du possible un coulisseau de presse doit être accessible des quatre côtés, à savoir de deux côtés opposés l'un à l'autre 10 pour les dispositifs de manutention de l'outil, et des deux autres côtés pour l'observation et le remplacement de l'outil. Le but de l'invention est de créer, pour une presse à mécanisme de commande supérieur, un mécanisme de commande du coulisseau du type multipoints léger et peu encombrant. Pour ce-15 la, l'invention prévoit que les roues à manivelle sont appariées coaxialement et entraînées en sens contraires. Un avantage essentiel de cette disposition selon l'invention est constitué par le fait que la partie supérieure de la presse peut être réalisée sous un volume moitié moindre, avec un poids et un encombrement 20 réduits en conséquence. Cette disposition à elle seule améliore déjà sensiblement le comportement de l'ensemble de la presse en ce qui concerne les vibrations, car la fréquence propre est plus élevée, de sorte que l'amplitude des vibrations qui se produisent est plus petite. En outre il est plus facilement-possible, 25 par élévation de la fréquence propre, de placer en dehors de la gamme de vibration de là presse les fréquences du mécanisme de commande susceptibles de causer des vibrations. Une presse conçue selon l'invention présente en outre une propriété qui se répercute favorablement sur la marche de la presse, à savoir que les 30 effets du balourd des mécanismes à manivelle et par conséquent aussi ses conséquences fâcheuses sont supprimés dans une grande mesure grâce à la disposition coaxiale des roues à manivelle et le mouvement en opposition des organes de liaison actionnés par ces roues. L'encombrement réduit de la partie supérieure de la 35 presse permet de donner des dimensions plus petites à la base de l'ensemble du bâti de la presse et facilite le transport et l'assemblage d'une presse. De plus, les presses conçues selon l'invention nécessitent moins de matière. Dans une forme d'exécution de l'invention les bielles 70 07813 4 2034648 d'me paire de roues à manivelle sont disposées sur le coulisseau avec un décalage opposé symétrique. Une disposition avec des bielles articulées sur le coulisseau de façon décalée a l'avantage, lorsque le sens de rotation des roues à manivelle est con-5 venablement choisi, d'accélérer la course de montée du coulisseau et d'en ralentir la descente. Cette forme d'exécution de l'invention se prête particulièrement bien en particulier à la réalisation d'un mécanisme quadriponctuel de commande du coulisseau comportant deux paires 10 de roues à manivelle. L'invention peut cependant être appliquée avec avantage également à un mécanisme biponctuel de commande du coulisseau. Des presses à étages connues comportent un seul coulisseau à la face inférieure duquel est fixé chacun des outils "qui, 15 l'un après l'autre, usineront la pièce. Tous ces outils n'ont pas toujours la même hauteur et la distance entre leur plan de travail et leur face de fixation n'est pas toujours égale. C'est pourquoi il faut que ces outils puissent être fixés au coulisseau à différentes distances de la face inférieure de celui-ci. 20 En outre, il faut les régler avec une précision de l'ordre d'une fraction de millimètre, et les outils du jeu d'outils d'une presse à étages doivent très précisément correspondre entre eux. Il s'ensuit que le temps nécessaire pour équiper des presses à étages lors du changement d'outil est extrêmement long. 25 Pour éviter cet inconvénient, une presse à étages con çue selon l'invention comporte plusieurs coulisseaux disposés les uns à la suite des autres dans le sens de l'avance des pièces à usiner, chaque coulisseau comportant sa propre commande et un dispositif de réglage de la position du coulisseau, à l'aide du-30 quel il est possible de régler avec une très grande précision la position en hauteur des outils fixés au coulisseau. Les dispositifs de réglage de position de coulisseau connus sont des dispositifs commandés automatiquement par lesquels l'articulation par laquelle l'extrémité inférieure des bielles est articulée sur le 35 coulisseau peut être déplacée très lentement d'une certaine distance vers le haut ou le bas. On peut donc, à l'aide du dispositif de réglage en hauteur du coulisseau, effectuer le réglage fin des outils; il n'est plus nécessaire de fixer chacun des outils à des distances différentes à la partie inférieure des Cou- BAD ORIGINAL 70 07813 5 2034648 lisseaux. Cet avantage est encore assuré lorsque plusieurs outils, par exemple deux, sont fixés à un même coulisseau, car bien qu'il faille alors les régler entre eux avec précision, ils n'ont pas, lorsqu'on les fixe au coulisseau, à être réglés avec précision 5 par rapport aux outils fixés aux autres coulisseaux, car le réglage entre outils fixés aux différents coulisseaux peut être effectué au moyen des dispositifs de réglage de ceux-ci. Il est possible de construire une telle presse à plusieurs coulisseaux à des conditions économiquement justifiables 10 en prévoyant que le mécanisme de commande soit conçu selon l'invention et que par conséquent le sommet de la presse ait le faible encombrement rendu possible par cette conception. Il y a intérêt à ce que les mécanismes de commande à manivelle de chaque coulisseau soient mus au moyen d'un arbre longitudinal s'éten-15 dant dans la direction d'avance des pièces à usiner. Les éléments de liaison entre les roues à manivelle et le coulisseau peuvent être conçus de diverses façons. Dans une forme d'exécution de l'invention les éléments de liaison sont constitués par de simples bielles. On réalise ainsi un mécanisme 20 de commande de conception relativement simple pour le coulisseau. Par le choix d'un certain décalage entre l'axe d'articulation de la bielle sur le coulisseau et l'axe de la roue à. manivelle on obtient un certain ralentissement de la descente du coulisseau et une accélération de sa remontée. L'allure du mouvement du cou-25 lisseau s'écarte donc un peu du mouvement sinusoïdal d'un mécanisme de commande à manivelle ne comportant pas de décalage. A-fin de s'écarter encore davantage de la forme sinusoïdale, ce qui est souvent souhaité, on peut prévoir, comme dans une forme d'exécution de l'invention, un mécanisme de commande à arbre articulé. 30 Dans ce mécanisme chaque élément de liaison comporte une articulation entre l'excentrique et le coulisseau, et il est prévu en tant que liaison entre l'articulation et le coulisseau une bielle et, entre l'articulation et l'excentrique un levier attaqué par un bras oscillant. En jouant sur les rapports de longueur entre 35 la bielle et le levier, sur la position du point d'attaque du bras oscillant sur le levier et sur la commande du bras oscillant on peut réaliser les formes d'allure de mouvement du coulisseau les plus diverses. Dans une forme d'exécution de l'invention il est prévu 70 07813 6 2034648 que le levier est conçu sous forme de levier à deux bras à l'un desquels se trouve l'articulation tandis que le bras oscillant est articulé sur l'autre bras. Dans cette disposition, une autre forme d'exécution de l'invention prévoit que l'autre extrémité 5 du bras oscillant est fixée de façon articulée sur le bâti de la presse. De cette façon on obtient un mécanisme de commande robuste et de conception relativement simple, dans lequel on peut faire varier l'allure du mouvement du coulisseau dans de larges limites. 10 Dans une forme d'exécution de l'invention le levier à deux bras est conçu sous forme d'un plateau triangulaire monté sur un disque à excentrique de chaque roue à excentrique. En ajoutant d'autres éléments de liaison on peut agir encore plus sur la vitesse de déplacement des bielles; il peut 15 par exemple être prévu un mécanisme de presse à emboutir connu en soi. D'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description, faite ci-après, de deux exemples d'exécution, avec référence au dessin sur lequel 20 - la figijre 1 est une vue de profil, en élévation, du carter frontal et/la platine de paliers, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II tracée sur la fig.l, et - la figure 3 est une vue schématique, de profil et en 25 élévation, d'une autre forme d'exécution d'un mécanisme de commande selon l'invention. Dans le bâti 1 d'une presse est guidé un coulisseau 2. Dans la direction longitudinale de la presse est disposé tin arbre de commande principal 3 portant un pignon 4 par lequel il est 30 entraîné en rotation par un moteur non représenté. Entre ce moteur et l'arbre principal 3 est interposé un système d'accouplement et de freinage que l'on n'a pas non plus représenté. L'arbre de commande principal 3 est monté, avec d'autres arbres qui seront mentionnés plus loin, dans des platines 7 et 8 fixées au bâti 35 1. Le pignon 4 engrène avec une première roue intermédiaire 5 en prise avec une seconde roue intermédiaire 6, de sorte que ces deux roues tournent en sens contraires. Ces deux roues et le pignon 3 se trouvent dans un même plan. Un pignon intermédiaire 9 est solidaire de la roue 5, un pignon intermédiaire 10 de la roue BAD ORIGINAL- 70 07813 7 2034648 6. Ces deux pignons 9 et 10 sont situés l'un sur la face gauche de la roue 5, l'autre sur la face droite de la roue 6. La roue intermédiaire 5 est, avec son pignon intermédiaire 9, montée dans les platines 7 et 8 au moyen d.'èn arbre 11, tandis que la rei;p 5 intermédiaire 6 avec son pignon intermédiaire 10 est montée dans ces platines au moyen d'un arbre 12. Le pignon 9 engrène avec une roue à manivelle 13, le pignon 10 avec une roue à manivelle 14. La roue à manivelle 13 est montée à rotation sur un tourillon 15 de la platine 7, la roue à manivelle 14 sur un tourillon 16 10 de la platine 8. Les deux roues à manivelle sont coaxiales et tournent en sens inverses. A chacune d'elles est fixé un maneton excentré 17 sur lequel est articulésune bielle 18 ou 19. L'autre extrémité de chacune de ces bielles est articulée au coulisseau 2. Comme on le voit distinctement à la fig.l, la largeur de la 15 partie supérieure de la presse est, grâce à la disposition selon l'invention, considérablement plus petite que lorsque les deux roues à manivelle sont disposées dans le même plan. Par suite du décalage des axes d'articulation des bielles 18 et 19 sur le coulisseau 2 par rapport à l'axe des deux roues à manivelle 20 13 et 14, on réalise, en choisissant correctement le sens de rotation, une accélération du mouvement de montée et un ralentissement du mouvement de descente du coulisseau 2. Le déroulement du mouvement de celui-ci s'écarte donc de la forme sinusoïdale. Les roues à manivelle 13 et 14 pourraient de même être 25 exécutées sous forme de roues à excentrique, auquel cas il faudrait que les tourillons 17 soient conçus en tant qu'excentriques. Avec la forme d'exécution représentée à la fig. 3, comportant un mécanisme de commande à articulation, le déroule-30 ment du mouvement du coulisseau s'écarte très fortement'de la forme sinusoïdale. Pour simplifier le dessin on n'a pas représenté les pièces qui, sur les fig. 1 et 2, sont repérées 3à 12, Cfest-à-dire les pièces qui assurent l'entraînement des deux roues à manivelle. Au lieu des roues à manivelle 13 et 14 on a 35 prévu ici deux roues à excentrique 21 et 22 qui sont montées avec possibilité de rotation sur un arbre fixe commun 23. La roue 21 comporte un disque excentré 24, la roue 22 un disque excentré 25. Autour du disque excentré 24 peut tourner un levier à deux bras 26 qui, de même qu'un levier à deux bras 27 monté à rotation 70 07813 8 2034648 sur le disque 25, présente la forme d'un plateau triangulaire. A l'un des bras du levier 26 est fixée au moyen d'une articulation 28 une bielle 29 dont l'autre extrémité est fixée au coulisseau 2, également de façon articulée. De même, symétriquement par rap-5 port à la disposition décrite avec référence au levier 26, il est prévu à l'extrémité de l'un des bras du levier 27 une articulation 30 à laquelle est fixée une bielle 31 dont l'autre extrémité est articulée sur le coulisseau 2. Au bras libre du levier à deux bras 26 est articulé un bras oscillant 32 articulé 10 par son autre extrémité sur m tourillon 33 solidaire du bâti. Dans une disposition symétrique de celle du bras oscillant 32 un bras oscillant 34 est articulé au bras libre du levier à deux bras 27; cette bielle 34 est articulée par son autre extrémité à un tourillon 35 qui, lui aussi, est solidaire du bâti. 15 Grâce à la disposition articulée des pièces assurant la transmission de l'énergie motrice des roues à excentrique 21 et 22 au coulisseau 2, l'allure de la vitesse de déplacement de ce dernier peut être choisie et réglée dans de larges limites. Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée 20 aux exemples d'exécution décrits ci-dessus avec référence au dessin et dont il est possible de s'écarter sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la transmission articulée des roues à excentrique au coulisseau peut être assurée par un mécanisme de commande ou un bras oscillant attaquant aux articula-25 tions 28 et 30. De même, de nombreuses autres formes d'exécution de la transmission de la force motrice et du mouvement des roues à manivelle ou à excentrique au coulisseau sont possibles. 70 07813 9 2034648 REVENDICATIONS 1.- Presse comportant un mécanisme de commande disposé en son sommet, en particulier une presse à étages dans laquelle les pièces à usiner sont déplacées dans la direction longitudina- 5 le de la presse, et avec un mécanisme de commande du coulisseau du type multipoints dans lequel la transmission de la force motrice a lieu, par l'intermédiaire d'un pignon commandé, sur des roues à manivelle disposées par paire, un organe de liaison articulé sur le coulisseau étant monté de façon excentrée sur 10 chacune des roues à manivelle, cette presse étant remarquable en ce que les roues à manivelle sont disposées'appariées coaxja-lunont et sont entraînées en sens inverses. 2.- Presse selon la revendication 1, remarquable en ce que l'axe d'articulation des deux bielles est décalé, par 15 rapport à la parallèle à la direction du mouvement du coulis -seau passant par l'axe de la manivelle, dans des directions opposées l'une à l'autre. 3.- Presse selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce qu'elle comporte plusieurs coulisseaux disposés les uns 20 à la suite des autres dans le sens de l'avance des pièces à usiner, chaque coulisseau comportant sa propre commande et un dispositif de réglage, connu en soi, de la position du coulisseau. 4.- Presse selon la revendication 4, remarquable en ce 25 qu'elle comporte un arbre de commande principal dirigé dans le sens longitudinal de la presse. 5.- Presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que les éléments de liaison sont constitués par des bielles. 30 g.- Presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que chaque élément de liaison comporte une articulation entre l'excentrique et le coulisseau, et en ce qu'il est prévu en tant que liaison entre l'articulation et le coulisseau une bielle et, entre l'articulation et 35 l'excentrique un levier attaqué par un bras oscillant. 7.- Presse selon la revendication 6, remarquable en ce que le levier est conçu sous forme de levier à deux bras à l'un desquels se trouve l'articulation tandis que le bras oscillant est articulé sur l'autre bras du levier. 70 07813 10 2034648 8.- Presse selon la revendication 6 ou 7, remarquable en ce que l'autre extrémité du bras oscillant est fixée de façon articulée sur le bâti de la presse. 9." Presse selon la revendication 7 ou 8, remarquable 5 en ce que le levier à deux bras est conçu sous forme d'un plateau triangulaire monté sur un disque à excentrique de chaque roue à excentrique.