Brevet FR2118899A1 — publié le 19720804

L'invention concerne un vérin à fluide sous pression, par exemple pour des machines à estamnerS comportant un piston de travail guid0' dans le vérin pour coulisser longitudinalement sur lequel agit en permanence une force dans le sens du recul et dans lequel est disposé un percage axial partant de la face de piston alimentée pendant la course de travail, perçage dans lequel est prévu un tiroir de commande agissant sur l'admission et ltécoulement de fluide vers ou depuis la face de travail du piston par l'ouverture ou la fermeture d' orifices dans le perçage axial, ce tiroir étant prolongé par une rallonge à l'extérieur à travers le couvercle du vérin et étant relié à un dispositif de positionnement à l'intérieur de la chambre de vérin. I1 est connu d'actionner à l'aide de vérins à fluide sous pression différents outils, des outils d'es tampage par exemple. Entre l'out ' mobile et la matrice généra- lement stationnaire, il faut ménager un espacement pour l'inser- tion de la pièce, qui correspond approximativement à l'épaisseur du matériaux travaillé. Cet espacement peut être réglé par l1a- justement de la hauteur du vérin aXl-dessus de la matrice. Ceci est cependant compliqué, notamment sur des machines lourdes et exige un support complexe. Un grand inconvénient est que les machines à longueur de course non réglable doivent titre construites pour la course maximale. Quand il s'agit d'estamper des tôles plus fines, le piston de travail, jusqu'à ce que l'outil se pose sur la pièce, donc jusqu'au début de la course utile proprement dite, doit couvrir un parcours mort qui rallonge inutilement le cycle de travail. Le réglage de la longueur de course n'a pas trouvé une solution satisfaisante jusqu'ici. le but de l'invention est de créer un vérin à fluide sous pression du type indiqué ci-dessus, dont la construction soit simplifiée et qui permette un réglage en hauteur du piston de travail par rapport au vérin ainsi qu'un réglage indépendant de la longueur de la course. L'invention concerne à cet effet un vérin du type ci-dessus, caractérisé en ce que sur la rallonge du tiroir de commande est fixé un piston entouré par le cylindre de commande et alimenté avec du fluide, dont la longueur de course est réglable dans les deux sens à l'aide de butées ré glables. Cette disposition permet de régler les positions finales du piston de travail par rapport au cylindre et la longueur de ?.a course du piston. On peut, dans certaines limites, traiter un matériau d!épaisseurs différentes avec une course utile optimale donc sans de longs trajets à vide et tout réaménagement compli- qué de la machine est ainsi supprimé. En évitant de longs trajets à vide on réduit considérablement les temps de travail nécessaires. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la butée inférieure, voisine du piston de travail, est constituée par le fond d'une douille réglable, mobile dans le sens axial dans le cylindre de commande. La butée plus éloignée du piston de travail est constituée par une vis de positionnement, réglable dans le sens axial dans la douille Suivant une autre caractéri@tique l'invention rrrévoit que pour limiter son mouvement par rapport 2 pIston de travail, le tiroir de commande présent aeux surfaces de butée dont chacune est efficace dans lun des deux sens de mouvement. Suivant une autre caractéristique, le piton de travail est muni d 'un disque limitateur à travers lequel la tige du tiroir de commande passe avec une partie de section plus petite que les tronçons de tige adjacents de part et d'autre. Dans un développement avantageux de l'invention, le piston de commande peut être en contact avec le fluide sur un seul c8té, tandis que le rappel du piston de commande est assuré par un ressort. Le dispositif d'admission et d'évacuation du fluide de pression est suivant l'invention établi de sorte que la canalisation de fluide vers le piston de trasil est conduite dans une chambre annulaire prévue sur la face du piston efficace pour le mouvement de recul, qu'un canal conduit de la chambre annulaire vers le perçage axial et y aboutit à proximite de la face du piston efficace lors de la course de travail, et, depuis la face du piston efficace en course de travail une canalisation d'évacuation de fluide conduit vers le perçage axial, canalisation dont l'embouchure par rapport à celle du canal a un écartement inférieur à la longueur du tiroir, le tronçon du perçage axial se trouvant au-dessous du tiroir communiquant avec la canalisation de retour par des orifices radiaux.Il a été trouvé utile de prévoir que le ressort de rappel du tiroir de commande soit disposé dans le tronçon de perçage axial relié à la canalisation de retour. Pour le montage dans un corps de contre-pression, une partie de la surface cylindrique du vérin est établie comme tige de serrage dont une partie est filetée et munie d'un écrou rond réglable. Pour le montage d'outils, il est préférable de prévoir un perçage sur l'extrémité de prise de force du piston de travail. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après d'un exemple de réalisation de l'in mention représenté sur les dessins joints dont la figure unique est une coupe axiale du vérin. Dans un cylindre 1 est guidé de manière étanche le piston de travail 2, tandis que dans la paroi du cylindre est prévue une canalisation 3 pour le fuide de pression. La chambre annulaire 4, 5 s'étendant dans la partie supérieure du cylindre 1 est fermée en haut par un couvercle de cylindre 6 qui constitue en meme temps le fond dun cylindre de commande 7 dont l'axe est commun avec celui du cylindre 1 et qui est pourvu d'un raccord 7a pour le liquide de commande. Près de l'extrémité ouverte du cylindre 1 est aménagée une chambre annulaire 8 d'où une canalisation de retour 9 conduit à l'extérieur. La face supérieure du piston de travail 2 forme une surface de travail intéressée par le fluide de pression pendant la descente du piston 2. Du cbté sortie de force une surface annulaire 10 est prévue sur le piston 2 qui est en permanence en contact avec le fluide sous pression. Dans le piston de travail 2, respectivement dans sa tête de piston 11 sont prévus un système d1ad- mission et un d'écoulement de fluide. Les deux systèmes communiquent avec les canalisations à fluide de pression disposées dans le cylindre 1. le système d'admission est constitué par un canal 12 et une embouchure 13. Le système d'écoulement est constitué par une canalisation d'écoulement 14, une embouchure 15 et des orifices radiaux 16. Ces orifices 16 communiquent avec la chambre annulaire 8, dans laquelle aboutit la canalisation de retour 9. Font également partie du système d'admission et d'é seulement de fluide un perçage axial 17 prévu dans I'axe du piston de travail, ainsi que des évidements 18 ménagés dans un disque limitateur 19 fixé sur la surface du piston de travail 2, du c8té de l'entraSnement. Dans l'axe du piston de travail 2 , est disposé un tiroir de commande 20 constitué, pour l'essentiel, par une tige de soupape établie sous forme de piston 21 et par un tiroir 22, entre lesquels est prévue une partie réduite 23. Le piston 21 est guidé de façon étanche dans un alésage dli couvercle du cylindre 6.Les surfaces en bout des éléments de piston 21 & 22, qui se font face, constituent des surfaces de butée 24, 25 qui, dans les positions finales inférieure et supérieure du tiroir 22 par rapport au piston de travail 2, s'appuient sur la surface supérieure ou inférieure du disque limitateur 19.L'écartement des surfaces de butée 24 et 25 ainsi que l'épaisseur du disque 19 sont choisis de sorte que le mouvement du tiroir 22 par rapport au piston de travail 2 soit limité dans la mesure nécessaire à l'ouverture et/ou fermeture des embouchures 13, 15. bur l?extrémité libre du piston 21 pénétrant dans le cylindre de commande 7, est prévue une butée 26. La partie réduite 23 traverse un orifice central du disque limitateur 19. Le tiroir 22 est guidé de façon étanche dans l'alésage axial 17. Sa longueur correspondant à la distance entre le bord supérieur de l'embouchure 15 et le disque limitateur 19 .Entre le fond de l'alésage axial et la face inférieure du tiroir 22 est disposé sur un ressort de compression 27 La course ainsi que la position du piston de travail 2 par rapport au cylindre 1 sont réglables au moyen d'un dispositif de régulation constitué par une vis de réglage 23 et de la douille de réglage 29. Sur sa périphérie, la douille 29 est partiellement filetée et peut être réglée en hauteur par rapport au cylindre de commande 7. Le fond 30 de la douille 29, qui est traversé par le cylindre 21, sert de contre-butée inférieure à la butée 26. La vis de réglage 28 prévue dans le couvercle de la douille 29 constitue la contre-butée supérieure. Un contre-ácrou 31 sert à arrêter la vis 28 à sa position de réglage. La chambre intérieure 32 de la carcasse est rendue étanche vers l'extérieur par un joint 33. Dans la paroi de la carcasse est prévu un orifice de raccordement 7a pour la canalisation de liquide de commande. Pour la fixation d'outils d'embou tissage, par exemple, le piston de travail 2 est sur son extrémité faisant saillie sur le cylindre de travail 1, pourvu d'un alésage de réception d'outil 94 et d'une vis de serrage 35. Pour le montage du vérin dans un cadre, une partie du pourtour du cylindre joue le utile de tige de fixation 36 et est pourvue d'un écrou rond 37 pour le serrage. Le vérin fonctionne comme suit : Une pompe envole un fluide de pression dans la chambre annulaire 5 à travers la canalisation 3. Â la position de départ (position de repos) représentée sur le dessin, le piston 21 touche la vis de réglage 28, tandis que le tiroir 22 est par rapport au piston de travail dans une position dans laquelle les embouchures 13 &alpha; 15 sont fermées. La pression qui agit sur la face annulaire 10 du piston de travail 2 ne peut pas vaincre la contre-pression du fluide présent dans la chambre de travail 4. En conséquence le piston de travail reste à la position Se repos. Lorsque la machine doit être actionnée, on introduit au moyen d'une vanne à trois voie 38 le fluide sous pression dans la chambre intérieure 32 à travers la canalisation 7a Le tiroir de commande 20 descend contre ia pression du ressort 27 jusqu'à ce que la surface de butée 25 vienne au contact de la surface côté entraînement du disque limitateur 19. Ceci libère lsem- bouchure 13 et établit une communication entre la source de fluide sous pression et le système d'admission de fluide de pression.Le fluide parvient maintenant à travers la chambre annulaire 5, le canal 12, l'embouchure 13, la partie supérieure de l'alésage axial 17 et les évidements 18 dans la chambre de travail 4. Le piston de travail 2 descend, tandis que le piston 21 continue d'être alimen- té en fluide de solranande, de sorTe que le tiroir de commande suit ce mouvement de descente. On règle la pression du liquide de commande de sorte que 1' équilibre avec la force contraire du ressort de compres- sion 27 reste maintenu. Dans la suite de la descente du piston de travail 2, le piston 21 atteint avec sa butée 26 le fond 30 de la douille de réglage 29. le piston 2 continue son mouvement jusqu'à ce que l'embouchure 13 soit de nouveau fermée par le tiroir 22 et que le fluide de pression ne puisse plus parvenir dans la chambre de tra- vail 4. Ainsi la descente du piston de travail 2 est terminée. Maintenant on décharge la chambre intérieur 32 du cylindre de commande 7 en reliant la canalisation 7a au réservoir 39. Le liquide de pression présent s'écoule alors par la canalisation 7a et le tiroir de commande 20 se trouve poussé vers le haut par la force du ressort de compression 27, jusqu'à ce que la surface de butée 24 du tiroir 22 atteigne la surface de base du disque du limitateur 19. L'admission de fluide dans la chambre 4 reste coupée et, par les canalisations 14, 15, 16, 17, 8 9, le fluide sous pression peut s'écouler. Le fluide arrivant continuellement par la canalisation à fluide de pression ), agit sur la surface 10 du piston 2 qui monte de ce fait. Pendant le mouvement ascendant, la chambre intérieure 32 du cylindre de commande 7 reste sans pression.La montée continue jusqu'à ce que la butée e 26 du tiroir de commande 20 bute contre la vis de réglage 28. le tiroir 20 reste alors à sa position et le piston de travail 2 continue son mouvement jusqu'à ce que ltembouchure 13 se trouve fermée et ie piston 2 ait de nouveau atteint sa position de départ. La régulation en hauteur du piston de travail 2 par rapport au vérin I s'effectue par rotation de la douille de réglage 29, le contre-écrou 31 rejetant alors serré es la vis de réglage 28 tournant ensemble avec la douille 29 par rapport au cylin- dre de commande 7. S'il faut régler la longueur de course du piston de travail 2, on débloque le contre-écrou 31 et donne à la vis de réglage 28 la position correspondante. la longueur de course dépend de l'écartement entre l'extrémlté inférieure de la vis 28 et le fond de la douille 29. L'invention s 'applique en particulier as vérins hydrauliques des machines à estamper. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus aécrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I C AT 10 N 10/ Vérin à fluide sous pression tel q'un vérin pour machine à estamper comportant un piston de travail guidé dans le cylindre du vérin pour coulisser longitudinalement, piston sur lequel agit en permanence une force dans le sens du recul et dans lequel est pratiqué un alésage axial partant de la face de piston alimentée pendant la course de travail, alésage dans lequel est prévu un tiroir de commande agissant sur l'admission et l'écou- lement du fluide par ouverture ou fermeture d'orifice dans l'alésage axial, ce tiroir étant prolongé vers l'extérieur à travers le couvercle du cylindre du vérin par une rallonge et étant à l'intérieur de la chambre de vérin relié à un dispositif de positionnement vérin caractérise en ce que sur la rallonge du tiroir de commande est fixé un piston entouré par le cylindre de commande et alimenté avec du fluide, dont la course est réglable dans les deux sens à l'aide de butées réglables. 20/Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la butée inférieure, voisine du piston de travail est constituée par le fond d'une douille de réglage mobile dans le sens axial dans le cylindre de commande. 70/ Vérin suivant l'une quelconque des revendications 7 & 2, caractérisé en ce que la butée la plus éloignée du piston de travail est constituée par une vis de positionnement réglable dans le sens axial par rapport à la douille. 40/ Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1à 3, caractérisé en ce que, pour limiter son mouvement par rapport au piston de travail, le tiroir de commande présente deux surfaces de butée dont chacune est efficace dans l'un des deux sens de mouvement. 5 / Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le piston de travail est muni d'un disque limitateur à travers lequel la tige du tiroir de commande passe avec une section plus petite que celle des tronçons de tige adjacents. 60/ Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de commande peut être actionné par le fluide sur un seul côté, tandis que le rappel du piston de commande est assuré par un ressort. 70/ Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 & 2, caractérisé en ce que la canalisation de fluide vers le piston de travail est conduite dans une chambre annulaire prévue sur la face du piston efficace pour le mouvement de recul, un canal conduisant le la chambre annulaire vers l'alésage axial et y aboutissant à proximité de la face du piston efficace lors de la course de travail, tandis que, à partir de la face du piston efficace en course de travail une canalisation d'évacuation de fluide conduit vers l'alésage axial, dont l'embouchure a par rapport à celle du canal un écartement inférieur à la longueur du tiroir, le tronçon de l'alésage axial se trouvant au-dessous du tiroir communiquant avec la canalisation de retour par des orifices radiaux. 80/ Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort de rappel du tiroir de commande est disposé dans le tronçon d'alésage axial relié à la canalisation de retour. 90/ Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une partie de la surface cylindrique du vérin joue le r81e de tige de fixation afin d'en permettre le montage dans un élément de bridage, une partie de cette tige étant filetée et munie d'un écrou rond réglable. tOO/ Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que sur l'extrémité de prise de force du piston de travail est prévu un perçage à recevoir des outils.