Brevet FR2234128A1 — publié le 19750117

Cette invention concerne un amortisseur hydropneumatique du choc d'approche pour le poinçon de presses mécaniques, notamment de presses à points multiples dans lesquelles la poussée est appliquée au poinçon par l'intermédiaire d'un piston associé à chaque point d'attaque des bielles et prenant appui sur un tampon hydraulique. Dans les presses mécaniques, il est fréquemment nécessaire de modifier le mouvement en soi continu du poinçon par une action dans des positions déterminées. La raison de cette modification réside dans la grande vitesse de frappe de l'outil sur la pièce à façonner, cette vitesse de frappe engendrant à son tour une forte pointe de force ou, en d'autre termes, un choc violent 4-hgtractioL faite du bruit relativement intense, le choux exerce une action négative sur la durée d'usage des outils.Pour y remédier, on a déåà proposé des amortisseurs mécaniques et iydrauliques les plus divers du choc d'approche; avec les amortisseurs hydrauliques du choc d'approche, il est notamment possitie d'obtenir que le poinçon se pose pratiquement sur la pièce à façonner avec une fraction seulement de la poussée totale, qui n'intervient que lorsque lf poinçon s'est effectivement posé sur la pièce à façonner. le fonctionnenent d'un amortisseur connu du choc d1appro- cje (prospectus de Erupp, édition spéciale) est sensiblement le sulbant : la poussée est appliquée au poinçon au moyen d'un piston amortisseur par l'interméaiaire d'un tampon précomprimé d'huile, dont la précompression est choisie telle que la pression du contact d'approche n'atteigne qu'une fraction de la poussée totale disponible. Après le contact établi entre 11 ou til fixes au poinçon et- la pièce à façonner, le piston amortisseur exécute un mouvement relatif par rapport au poinçon.Ce mouvement relatif est la course d'amortissement pendant laquelle la pression du tampon d'huile précité augmente progressivement sous l'action de la pénétration du piston amortisseur, jusqu'à ce que la poussée résultant à la fin de la course d'amortissement de la pression régnant à ce moment et de la face active du piston amortisseur corresponde à la poussée de travail. Pour l'établissement des conditions les plus favorables aux travaux qui doivent être exécutés avec la presse et au moyen duprocédé appliqué, la course d'amortissement est réglable en tre les deux fins de course. Cet amortisseur connu du choc d'approche ne fonctionne pratiquement avec certitude que dans les presses à point unique, étant donné que sa mise en oeuvre, par exemple dans une presse à deux points ou à points multiples, se traduit par un coincement du poinçon sous l'action de contraintes décetrées-. le but de la présente invention est de remédier a cet inconvénient. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la chambre du cylindrecontenant le tampon hydraulique, et faisant partie de chaque point d'attaque des bielles, communique par des- cond;uîts avec une autre chambre de cylindre dans laquelle plonge un contre-piston, les deux contre-pistons agissant à leur tour sur un piston totalisateur commun dont la face opposée aux contre-pistons est sollicitée par une force de rappel. Dans un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux de l'invention, une chambre de compression est prévue sur le côté du piston totalisateur opposé aux contre-pistons, et dans cette chambre de compression est enfermé un fluide précomprimé. Pour l'obtention de très grandes courses d'amortissement des pistons associées aux peints d'attaque des bielles, on utilise l'air pour former le fluide précomprimé enfermé dans la chambre de compression. Dans un autre mode de- miè en oeuvre avantageux de lJin- vention, la force de rappel agissant sur-la face du piston totalisateur opposée aux contre-pistons est engendrée par des ressorts mécaniques, ou par une combinaison de ressorts et d'un fluide précomprimé enfermé dans la chambre de compression. Le choix préalable exact de la longueur de la course d'amortissement est obtenu selon l'invention par le fait qu'on utilise une butée formée par une vis de réglage pour déterminer la fin de course du pIston totalisateur pénétrant pendant la course d'amortissement dans la chambre de compression. l'avantage essentiel de la présente invention réside dans le fait que le poinçon venant se poser sur la pièce à façonner n'agit d'abord pas avec la totalité de la poussée de travail ce qui minage considérablement les outils. De plus, on évite ainsi aussi largenent que possible le coincement du poin çon d'un bout à l'autre de la course d'amortissenent. Un autre avantage, qui peut etre obtenu grâce à llin- vention, est la dépense réduite pour la mise en oeuvre de celleci et le faible encombrement permettant à son tour de monter les quelques organes complémentaires en un point facilement accessible de la presse, ce qui élimine les difficultés de montage pouvant apparaître lorsque l'amortisseur du choc d'approche est prévu au point d'attaque de la ou des bielles comme dans les modes de réalisation connus jusqu'ici. L'amortisseur hydropneumatique du choc d'approche selon l'invention sera décrit en détail ci-après en regard du dessin annexé. Pour le aode de réalisation à décrire, on supposera que la presse utilisée est une presse à deux points. Sur ce dessin, les chiffres de référence 1 et 2 désignent les bielles actionnées par le vilebrequin non représenté de la presse, auquel les pistons 5 et 6 sont artici:lés aux points d'attaque -3 et 4. lies pistons 5 et 6 sont respectivement montés à coulissement dans des cylindres 7 et 8 du poinçon 9, et prennent appui sur un volume liquide précomprimé logé dans les chambres 10 et 11 des cylindres au-dessous des pistons 5 et 6. lies deux chambres 10 et 11 des cylindres communiquent entre elles par un conduit à fluide sous pression 12, dans lequel sont intercalés deux clapet de retenue 13 et 14 de façon que le fluide sous pression ne puisse s'échapper des chambres 10 et 11 que dans le cas d'une surcharge imposée à la presse, et alors par un conduit 15 partant d'un point entre les deux clapets de retenue 13 et 14 pour déboucher dans la chambre 16 d'un cylindre faisant partie d'un obturateur de surcharge 17. Dans ce cylindre, le fluide sous pression agit sur la petite face d'un piston-plongeur 18 monté à coulissement dans l'obturateur de surcharge 17, et le déplace à l'encontre de l'action d'un fluide sous pression gazeux, tel que l'air, agissant sur la grande face. lie fluide sous pression destiné au premier remplissage des chambres ICi et 11 et-au maintien permanent de la précompression arrive par des conduits 19 et 20. L'ensemble décrit jusqu'ici est donc un dispositif de protection contre les surcharges tel qu'il a déjà été proposé et utilisé dans des presses. Dans le-cas d'une'surcharge, le fluide hydraulique sous pression s 4échappe des chambres 10 et 11 des cylindres et-donne ainsi lieu à une réduction de la charge imposée aux points d'attaque 3 et 4 des bielles, ce qui fait que les pistons 5 et 6 exécutent un mouvement relatif par rapport au poinçon. Pour-l'amortissement du choc résultant du contact d'ap- proche, un autre conduit à fluide sous pression 21 et 22 est raccordé au conduit 12 entre chacune des chambres 10 et il et les clapets de retenue 13 et 14. Le conduit 21 débouche dans la chambre 1Z d'un cylindre dans laquelle le fluide hydraulique agit sur la face en bout d'Un contre-piston 24 associé au point d'attaque 3 de la bielle 1.L'autre conduit 22 débouche dans la chambre 25 d'un cylindre dans laquelle le fluide hydranlique sous pression agit sur la face en bout d'un contre-piston 26 associé au peint d'attaque 4 de la bielle 2.Les deux còntre- pistons n4 et 26 agissent ensemble sur un piston totalisateur 27, dont la face opposée aux contre-pistons 24 et X6 est sollicitée par la pression d'un fluide gazeux (air comprimé) et qui est monté à coulissement dans une chambre de compression 28.La precompression du fluide contenu dans l'obturateur de surcharge 17 est choisie assez forte pour que le fluide hydraulique ne puisse s'échapper des chambres 10 et 11 que lorsque les poussées à transmettre par les bielles -1 et 2 risquent d'endommager les organes ou outils intercalés dans le flux de force de la presse, tandis que la pression régnant dans la chambre de compression 28 est choisie telle que la force résultant de cette pression et de la surface active du piston totalisateur 27 n'atteigne qu'une fraction de 'a poussée maximale nécessaire. Au lieu d'utiliser un fluide gazeux sous pression sollicitant le piston totalisateur 27 pour produire la poussée agissant sur ce piston de la manière décrite dans cet exemple de réalisation, on peut également obtenir le même effet sans difficulté au moyen d'un ressort mécanique ou d'une combinaison de ressorts et du fluide précomprimé enfermé dans la chambre de compression 28. Au moment ou la partie de l'outil fixée au poinçon 9 oient frapper la pièce à façonner, la préssion s'élève d'abord brusquement- de zéro jusqu'à la fraction prédéterminée de la poussée maximale nécessaire. Dès que la poussée de réaction de la pièce en voie de façonnage devient supérieure à la poussée de travail disponible à ce moment, les deux pistons 5 et 6 exécutent un mouvement relatif par rapport au poinçon 9, tandis qu'une partie du fluide sous pression s1 échappe des chambres 10 et Il pour déplacer les contre-pistons 24 et 26 dans une proportion correspondante, et avec eux le piston totalisateur 27 il en résulte que la chambre de compression 28 prévue audessus du piston totalisateur 27 est réduite, tandis que la pression du fluide enfermé dans- celle-ci augmente. il en résulte également que la poussée de travail, qui peut être transmise par le volume liquide au-dessous de chacun des points d' attaque 3 et 4 des bielles, augmente dans la meme proportion. Ce cycle de fonctionnene-t se répète progressivement jusqu'à ce que la poussée-de travail maximale nécessaire soit transmise grâce à la pression régnant dans la chambre de compression 28. Le mouvement exécuté alors par les pistons 5 et 6 est la course d'amortissement indiquée sur le dessin par le caractère de référence a, Grâce à une butée, conçue sous la forme d'une vis de réglage 29 dans l'exemple de réalisation représenté, il est possible d'obtenir une course d'amortissement a régla bie par la limitation de la course du piston totalisateur 27, ce qui permet à son tour d'obtenir l'amortîsssment le plus favorable répondant aux conditions imposées dans chaque cas. lies pistons 5 et 6 ainsi que le piston totalisateur 27 occupent alors la position indiquée en traits mixtes sur le dessin. Selon les dimensions et la forme de la chambres de compression 28, et selon le choix du fluide sous pression, on peut complémentairement obtenir une augmentation de pression, donc une courbe caractéristique de l'amortisseur du choc d'approche similaire à une courbe caractéristique de ressort. Bien entendu cette courbe caractéristique peut être influencée par des ressorts mécaniques seuls ou complémentaires. Grâce à l'agencement des clapets de retenue 13 et 14, on obtient que la pression du fluide (sur lequel s'appuient les deux pistons 5 et 6) soit transmise séparément aux contrepistons 24 et 26. lorsque la contrainte est appliquée non symétricuement aux points d'attaque 3 et 4 des bielles, il en résulte un guidage hydraulique positif empêchant le coincement- du poinçon d'un bout à l'autre de la course d'amortissement. REVENDICATIONS I - Amortisseurhydropneumatique du choc d'approche pour le poinçon des presses mécaniques, notamment de presses à pointes multiples dans lesquelles la poussée est appliquée au poinçon par l'intermédiaire d'un piston associé au point d1attaque de chaque bielle et prenant appui sur un tampon hydrauliueo caractérisé par le fait que la chambre 10, Il de chaque cylindre contenant le tampon hydraulique, et associé à chaque point d'attaque 3, 4 des bielles 1,2 communique par des conduits 12, 21, 12, 22 avec une autre chambre de cylindre 23, 25 dans laquelle plonge un contre-piston 24, 26 et les deux contre-pistons 24, 26 agissent à leur tour sur un piston totalisateur commun 27 dont la face opposée aux contre-pistons 24 et 26 est sollicitée par une force de rappel. 2 - Amortisseur dix choc d'approche selon la revendication 1, caractérisé par une chambre de compression 28 prévue sur le coté du piston totalisateur 27 opposé aux contre-pistons 24 et 26, et dans laquelle est enfermé un fluide précomprimé. 3 - amortisseur du choc d'approche selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le fluide précomprimé dans la chambre de compression 28 est formé par de l'air. 4 - Amortisseur du choc d'approche selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la force de rappel agissant sur la face du piston totalisateur 27 opposée aux contre-pistons 24, 26 est produite par des ressorts mécaniques, ou par une combinaison de ressorts et d'un fluide précomprimé enfermé dans la chambre de compression 28. 5 - Amortisseur du choc d'approche selon l'une des revendications 1 à 41 caractérisé par le fait que la position de fin de course du piston totalisateur 27, pénétrant dans la chambre de compression 28 pendant la course d'amortissement, est déterminée par une butée. 6 - Amortisseur du choc d'approche selon la revendi- cation 5, caractérisé par le fait que la butée est réiable 7 - Amortisseur du choc d'approche selon les revendications 5 et 5, caractérisé par le fait que la butée est conçue sous la fore d'une vis de réglez 29.