Brevet FR2105050A1 — publié le 19720428

La présente invention concerne un marteau-pilon muni d'un mouton à manoeuvre hydraulique et d'un dispositif de commande pour la course de retour du mouton relié à un piston susceptible d-être alimenté des deux côtés par un fluide sous pression et coulissant dans un cylindre dont la chambre inférieure communique librement avec une chambre à liquide sous pression et dont la chambre supérieure peut alternativement être alimentée en fluide sous pression ou en être déchargée, par l'intermédiaire d'un organe de commande principal, une pompe communiquant avec la chambre a liquide sous pression et pouvant aussi, par l'intermediaire de l'organe de commande principal, être mise en communication, d'une part, avec la chambre de cylindre supérieure au moyen d'une conduite reliant la chambre de cylindre supérieure à la chambre à liquide sous pression et comportant un clapet de retenue qui peut s'ouvrir en direction de la chambre à liquide sous pression, et, d'autre part, avec une conduite munie d'un organe de fermeture et reliant l'organe de commande principal à un récipient collecteur, Dans les marteaux-pilons modernes à faible course, il est difficile d'arrêter le mouton toujours à peu près après la même longueur de course de recul, en raison des vitesses de rebondissement très différentes Une solution à ce problème a été proposée par le brevet allemand 1.243.949 , ce brevet préconise une deuxième unite cylindre-piston branchée derrière la chambre de cylindre supérieure ;; dans ce cas, la longueur de course reste toujours constante, indépendamment de la hauteur de la matrice. Cette solution a cependant l'inconvénient que l'unité cylindre-piston est très encombrante et que son volume diffère suivant la grandeur du marteau-pilon. Une incorporation ultérieure n'est, en outre, possible qu'à grand frais Le but de l'invention est de réaliser un dispositif peu croûteux, qui est indépendant de la grandeur du marteaupilon et que l'on peut aussi incorporer facilement après coup dans des marteaux-pilons hydrauliques existants tout en conservant l'avantage de l'indépendance de la longueur de la course vis-à-vis de la hauteur de matrice. L'invention prévoit un marteau-pilon du type ciwdessus mentionné, qui est caractérisé en ce qu"il comprend, en outre, un étranglement monté dans la conduite allant de l'organe de commande principal au récipient collecteur, qu'un autre étranglement est prévu dans une dérivation de ladite conduite, dérivation branchée avant ce premier étranglement, qu'un piston de commande pénètre dans la chambre située derrière le second étranglement, piston qui est poussé à lbintérieur de la chambre, et que l'organe de fermeture peut être manoeuvre au moyen d'un excitateur actionné par le piston de commande On peut prévoir un dispositif de commande conforme à l invention, aussi bien dans un marteau-pilon normal à double effet que dans un contre-marteau pour son mouton supérieur, le marteau pouvant être vertical ou horizontal Dans ce cas, la chambre de cylindre inférieure communique par exemple, soit avec la chambre de liquide sous pression d'un accumulateur de pression, soit d'un ressort hydraulique. Dans un marteau-pilon muni d'un dispositif de commande conforme à lginventionss la pompe est pourvue, de manière usuelle, de moyens de retour et d'un clapet de retenue Le piston de commande est poussé, au moyen d"un fluide sous pression ou de la force d'un ressort, dans la chambre dans laquelle il pénètre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente un marteau-pilon à manoeuvre hydraulique muni d"un dispositif de commande, et - la figure 2 représente une coupe transversale du dispositif de commande suivant la figure 1, alune échelle plus grande que celle de la figure I. Dans un bâti de marteau-pilon 1 est disposé un mouton 2 mobile verticalement dans les deux sens Au-dessous du mouton 2 est disposée dans le bâti 1 une enclume -. Le mouton 2 est relié au moyen d'une tige de piston 3 à un piston 4 qui, par l'interméw diaire d'une chambre de cylindre supérieure 5 et d'une chambre de cylindre inférieure 6, est sollicité d'en haut et d'en bas par un liquide sous pression. La chambre de cylindre supérieure 5 et la chambre de cylindre inférieure 6 sont prévues sur le bâti de marteau 1, au-dessus du mouton 2.A partir d'une pompe 7 munie d'un moyen de retour 16, une conduite 9 mène ! par l'intermédiaire d'un clapet de retenue 8, à un tiroir de commande 10 et ensuite à la chambre de cylindre inférieure 6, puis, par l'intermédiaire d'une conduite 11 à une chambre à liquide sous pression 12 d'un accumulateur de pression 13. Le retour 16 comprend une conduite 16a qui mène dans un récipient collecteur 22 et est munie d'une soupape. Le liquide sous pression contenu dans la chambre à liquide sous pression 12 se tient à une pression élevée qui est produite par un fluide gazeux dans une chambre séparée 14 et est transmise, par l'intermédiaire d'un piston 15 au liquide sous pression contenu dans la chambre à liquide sous pression 12. L'accumulateur de pression 13 peut aussi être remplacé par un ressort hydraulique. La chambre de cylindre inférieure 6 communique librement avec la chambre à liquide sous pression 12, par l'intermédiaire de la conduite 11. La chambre de cylindre supérieure 5 peut être mise en communication avec la chambre à liquide sous pression 12 et la chambre de cylindre inférieure 6 par l'intermédiaire des conduites 17 et 18, du tiroir de commande 10 et des conduites 9 et 11. En outre, on peut établir une communication avec le récipient collecteur 22 par l'intermédiaire des conduites 17 et 18, du tiroir de commande 10, d'un tiroir de reflux 19, d'un dispositif de commande 20 et d'une conduite 21.Une autre communication de la chambre de cylindre supérieure 5 avec la chambre à liquide sous pression 12 peut être établie par l'intermédiaire de la conduite 17 et d'une autre conduite 23 et d'un clapet de retenue 24, et encore une autre communication peut se faire avec le récipient collecteur 22 par l'intermédiaire des conduites 17 et 18 ainsi que d'une conduite 25, d'un clapet de retenue 26 et de la conduite 21. Dans le dispositif de commande 20 se trouve comme le montre la figure 2. un alésage 27 faisant communiquer le tiroir de reflux 19 avec la conduite 21, un étranglement 28 étant prévu dans cet alésage 27. L'étranglement 28 représente un rétrécissement de l'alésage 27. L'alésage 27 communique avec une chambre 30 par d l'intermédiaire d'une dérivation 27a et d'un étranglement 29 réglable au moyen d'un petit piston 39. L'étranglement 29 consiste en un perçage ménagé dans un tube 39a qui s'étend à travers la chambre 30 et dans lequel peut se déplacer le piston 39. La chambre 30 communique avec le récipient collecteur 22 par l'intermédiaire, d'une part, d'un étranglement 32 .réglable au moyen d'un petit piston 312 d'autre part, d'un canal 33. L'étranglement 32 consiste en un perçage ménagé dans un tube 31a, dans lequel le piston 31 peut se déplacer. Le réglage des pistons 31 et 39 se fait au moyen d'unités à vis et à écrous 32a et 139au Un piston 34 mobile dans une chambre de cylindre 36 plonge dans la chambre 30. I1 est poussé dans la chambre 30 par la pression d'air comprimé s exerçant dans une chambre 35 ou par un ressort. Le piston 34 pénètre dans la chambre 35 par un appendice 34a en forme de plongeur. Un autre piston 40 muni d'un plateau de commande 44 communique avec l'alésage 27 par l'intermédiaire d'un canal 41. I1 est poussé vers le bas par la pression d'air comprimé s'exer çant dans une chambre 42, ou par un ressort, ce piston pénétrant dans la chambre 42 par un appendice 40a. La chambre de cylindre 36 et une chambre de cylindre 43 redevant le piston 40 communiquent avec la chambre de cylindre supérieure 5 par l'intermédiaire d'une conduite 37. En outre, on prévoit un excitateur 38, par exemple un commutateur sans contact, qui peut etre commandé par les pistons 34 et 40. De l'air comprimé est amené à la chambre 35 par l'intermédiaire d'une conduite 35a, air qui peut parvenir de là à la chambre 42 par l'intermédiaire d'une conduite 42b. Le mode de fonctionnement du dispositif de commande représenté sur le dessin est le suivant. Le dispositif de commande a exclusivement pour but de commander la course de retour du mouton 2 Ceia concerne donc uniquement le mouvement ascendant du mouton 2. qui se produit à des vitesses très différentes suivant la force avec laquelle le mouton 2 rebondit de l'enclume lb Pendant le mouvement ascendant du mouton 2 le liquide s'écoule hors de la chambre de cylindre supérieure 5 pour aller dans le récipient collecteur 22 en passant à travers le dispositif de commande 20 et la conduite 21, par l'intermédiaire des conduites 17 et 18, du tiroir de commande 10 et du tiroir de reflux 19 se tenant actuellement dans sa position extrême de gauche.Le courant de liquide traverse, dans ce cas, l'alésage 27. Grâce à l'étranglement 28 il se produit au-dessus de l'étranglement une pression dynamique relativement faible. Du fait de cette pression dynamique résulte une chute de pression de l'alésage 27 vers la chambre 30. En conséquence, du liquide sous pression s'écoule maintenant hors de l'alésage 27 dans la chambre 30 par l'intermédiaire de l'étranglement 29. Le piston de commande 34 qui n'est poussé vers le bas qu'avec une faible force par l'air comprimé agissant dans la chambre 35, commence à s'élever.Dès que le piston de commande 34 vient au voisinage de liexcitateur 38, celuici rappelle, électro-pneumatiquement nu électro-hydrauliquement, vers la droite, le tiroir de reflux 19 dans sa position de départ indiquée, et interrompt de ce fait l'écoulement de liquide sous pression hors de la chambre de cylindre supérieure 5, dans le récipient collecteur 22. Cette commande du tiroir de reflux 19 se produit, par exemple, du fait que l'excitateur 38 ouvre, par l'intermédiaire d'un conducteur électrique 38a, une soupape de commande 19a, située dans une conduite de commande 19b à travers laquelle est amené le fluide de commande pour déplacer le tiroir de reflux 19.Le liquide sous pression est maintenant refoulé dans la chambre à liquide sous pression 12, par l'intermédiaire des conduites 17 et 23 et du clapet de retenue 24, et le mouton 2 est immobilisé par la contre-pression s'exerçant dans la chambre à liquide sous pression '2 et par son propre poids Le mouton parcourt dans ce cas une distance d'erre qui est datant plus grande qu'est plus grande sa vitesse ascendante au moment de la commutation du tiroir de reflux 19, c'est aodire que plus est grand le rebondissement du mouton 2 lors du choc e plus le tiroir de reflux 19 doit être commuté tôt, afin que la course assez grande sur l'erre ne se répercute pas sur la course totale.Le dispositif de commande 20 remplit cette condition, car plus la vitesse de rebondissement du mouton 2 est grande, plus la vitesse d'écoulement à travers l'étranglement 28 est grande, plus élevée est aussi la pression dynamique devant l'étranglement 28 plus grand est, par conséquent, l'écoulement à travers l'étranglement 29, plus vite s 'élève le piston de commande 34 et plus tt l'excitateur 38 commute le tiroir de reflux 19. Cependant l'effet obtenu est parfois insuffisant. C'est pourquoi l'on prévoit l'étranglement supplémentaire 32 qui complète l'action de l'étranglement 29 de la manière suivante Dès que le piston de commande 34 se soulève, s'établit dans la chambre 30 une pression qui est déterminée par l'air comprimé ou la charge de ressort du piston 34. I1 se produit dans ce cas une chute de pression de la chambre 30 vers le canal 33 qui communique avec le récipient collecteur 22. Dans ce cas, du liquide sous pression s'échappe à travers l'étranglement 32, liquide dont la quantité est proportionnelle à la durée de montée du piston de commande 34, c'est-à-dire qu'il s'écoule beaucoup de liquide à travers l'étranglement 32 si le piston de commande 34 s'élève lentement, et peu s'il s'élève rapidement. Avec les étranglements 29 et 32, on obtient une très bonne approche des temps de déclenchement exigés pour tous les facteurs de rebondissement se présentant pour des presses à estamper de type normal. Pour tenir compte du choc sur une face de matriçage lisse, lequel ne se produit normalement pas, il faut cependant ou bien admettre une certaine sur-course, ou bien utiliser le piston supplémentaire 40. Celui-ci est chargé, par l'intermédiaire de la chambre 42, de telle manière qu'il n'entre normalement pas en activité. Ce n'est que si une pression anor malement élevée se produit dans l'alésage 27 en raison d'un rebondissement extrêmement fort, que cette pression dépasse la pression régnant dans la chambre 42. De ce fait, le plateau de commande 44 du piston 40 s'approche presque instantanément de l'excitateur 38 et celui-ci déclenche l'opération d'arrêt. Le dispositif de commande 20 agit comme un relais temporisé hydraulique dont la temporisation commence à courir au début de la course du mouton 2, et dont la durée d'écoulement ne dépend que de la pression dans l'alésage 27 et du réglage des étranglements 29 et 32, lequel est effectué par les petits pistons 31 et 39. La hauteur de course du mouton 2 est, par conse- quent, indépendante de la grandeur du marteau-pilon, l'étranglement 28 recevant seulement un dimensionnement différent suivant la grandeur du marteau. Le piston de commande 34 et le piston 40 sont à étages ou gradins. Au-dessus des gradins se trouvent les chambres de cylindre 36 et 43. Celles-ci communiquent librement avec la chambre de cylindre supérieure 5 par l'intermédiaire de la conduite 37. Si la chambre de cylindre supérieure 5 est alimentée en pression, alors le mouvement du piston de commande 34 et du piston 40 est bloqué par l'intermédiaire de la conduite 37. Si la chambre de cylindre supérieure 5 est déchargée par le tiroir de commande 10, un coup de bélier se produit dans la conduite 21 et aussi dans l'alésage 27. Celui-ci est rendu inoffensif pour le dispositif de commande 20 grâce à la conduite 37, car la détente de pression se propage à partir du tiroir de commande 10 jusqu'à la chambre de cylindre 5 et de là, continue, par l'intermédiaire de la conduite 37, aux chambres de cylindre 36 et 43, qui sont atteintes en dernier, quand le coup de bélier est depuis longtemps amorti dans l'alésage 27. Bien entendu, diverses modificaticns peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Marteau-pilon muni d'un mouton à manoeuvre hydraulique et d'un dispositif de commande pour la course de retour du mouton relié à un piston susceptible d'être alimenté des deux côtés par un fluide sous pression et coulissant dans un cylindre dont la chambre inférieure communique librement avec une chambre à liquide sous pression et-dont la chambre supérieure peut alternativement être alimentée en fluide sous pression ou en être déchargée par l'intermédiaire d'un organe de commande principal, une pompe communiquant avec la chambre à liquide sous pression et pouvant aussi, par l'intermédiaire de l'organe de commande principal, être mise en communication, d'une part, avec la chambre de cylindre supérieure au moyen d'une conduite reliant la chambre de cylindre supérieure à la chambre à liquide sous pression par l'intermédiaire d'un clapet de retenue qu peut s'ouvrir en direction de la chambre à liquide sous pression, et, d'autre part, avec une conduite munie d'un organe de fermeture et reliant l'organe de commande principal à un récipient collecteur, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un étranglement monté dans la conduite allant de l'organe de commande principal au récipient collecteur, et un autre étranglement monté dans une dérivation de ladite conduite, dérivation branchée avant ce premier étranglement, qu'un piston de commande pénètre dans la chambre située derrière le second étranglement, piston qui est poussé à l'intérieur de la chambre, et que l'organe de fermeture peut être manoeuvré au moyen d'un excitateur actionné par le piston de commande. 2. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un troisième étranglement est monté en parallèle au premier étranglement et communique librement, d'une part, avec la chambre dans laquelle pénètre le piston de commande, et, d'autre part, avec le récipient collecteur par l'intermédiaire d'un canal. 3. Marteau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deuxième et troisième étranglements sont réglables. 4. Marteau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un piston de commande supplémentaire dont le côté inférieur communique librement avec la conduite comportant le premier étranglement par l'intermédiaire d'un canal débouchant dans ladite conduite en avant dudit étranglement, que ledit piston est sollicité vers le bas et est susceptible d'actionner l'excitateur. 50 Marteau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pistons de commande sont à étages ou à gradins et délimitent avec leurs parties retrécies dans le corps du dispositif de commande des chambres de cylindre qui communiquent librement par l'intermédiaire d'une conduite avec la chambre de cylindre supérieure du piston relié au mouton. 6. Marteau selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier piston de commande et le second piston de commande sont sollicitées vers le bas au moyen d'un fluide sous pression amené par linternzédiaire d'une conduite commune.