Brevet FR2228605A1 — publié le 19741206

La présente invention est relative aux presses à Cej.les-ci comportent en général, un bâti fixe supportant une zar- tie de l'outillage (matrice) et un coulisseau mobile, auquel est fixée l'autre partie de l'sutillage (poinçon). il est nëzessaire, pour obtenir un découpage correct, de régler la pénétration à vide du poinçon dans la matrice à une valeur nettement supérieure à l'épaisseur de la tôle découpée, afin de tenir compte des jeux et des déformations élastiques des divers. organes de la machine. En fonctionnement, l'énergie ainsi emmagasinée sous forme élastique, se trouve brusquement libérée en fin de découpe et communique à l'ensemble mobile une accélération qui entraîne l'inversion des jeux mentionnes ci-dessus. Il s'ensuit une pénétration supplémentaire du poinçon dans la matrice, notablement supérieure a la pénétration à vide, et pouvant, dans certains cas, atteindre plusieurs millimètres. l'outillage se trouvant ainsi usé sur une profondeur plus grande pourra supporter un nombre plus réduit de réaffutages, a'ou des dépenses de renouvellement pratiquement proportionne'les à la pénétration. Il est connu de tenter de remédier à ces inconvénients en munissant la machine de cylindres d'équilibrage, le plus souvent pneumatiques, qui transmettent au bâti une réaction sensiblement égale au poids du coulisseau. les enregistrements des mouvements réalisés sur des presses munies de ces dispositifs ont cependant montré que ceux-ci étaient insuffisants, car l'accélération communiquée aux organes mobiles lors de la détente est en fait un multiple de l'accélération de la pesanteur. Si, pour y remédier, on accroît la pression de gaf comgri- mé, l'énergie dissipée dans les cylindres occasionne une diminu- tion de l'effort de coupe disponible. Enfin, le dispositif ne permet pas de compenser les déformations élastiques citées plus haut, et qui sont à la base de cette augmentation de course, car s'il compense les jeux et 'e poids du coulisseau avant la coupe propre- ment dite, il ne peut compenser les déformations et jeux apparais- sant brutalement au moment de la coupe -l'effert de coupe pouvant dépasser cinquante fois le poids du coulisseau. Une solution à ce problème consiste, selon l'invention, due à Monsieur Jean CARTON, à disposer sur le bâti inférieur de la presse au moins deux vérins hydrauliques à simple effet munis d'une butée largement dimensionnée par rapport à leur effort nominal. Ces vérins sont maintenus en pression au moyen d'un accumulateur oléo-pneumatique réglable et sont actionnés par le coulisseau, au voisinage du point mort bas, à l'aide de pièces d'attaque solidaires du coulisseau et munies d'un réglage micrométrique. Il est ainsi possible d'appliquer, pendant un temps très court, à partir d'une position initiale parfaitement définie, un effort réglable, dans des limites déterminées à l'avance. L'effort admissible est très supérieur à celui applicable à l'aide d'une compensation permanente. Le dessin annexé est destiné à faciliter la compréhension de l'invention. La figure 1 est un schéma explicatif. La figure 2 est une vue partielle d'une presse à découper munie d'un dispositif de compensation à cylindres de compensation de type classique. La figure 3 montre de même une presse munie d'un dispositif de compensation agencé suivant la présente invention. La figure 4 montre de même une presse munie d'un tel dispositif. La figure 5 est un diagramme explicatif. La figure 6 montre une variante du dispositif de compensation des figures 5, 4 et 5. La figure 7 est un schéma explicatif. Les mêmes chiffres de référence sont utilisés dans les différentes figures pour désigner des éléments analogues. Les courbes de la figure 1 montrent les déplacements dont l'ampleur est donnée par les ordonnées, en fonction du temps donné par les abscisses, à vide à gauche et en charge à droite, au voisinage de l'instant de l'impact. Sur la courbe de droite, on voit nettement entre a et b la zone de travail proprement dite, et entre c et d, l'accroissement de la course dû à la reprise des jeux et à l'élasticité des diverses pièces de la presse. Le point mort bas correspondant à la marche à vide est figuré par un trait mixte. La presse compensée selon le système connu des cylindres d'équilibrage que montre la figure 2, comporte le båti fixe 1, le coulisseau 2, le poinçon 3 et la matrice 4. Des pistons 6, reliés rigidement au coulisseau, se meuvent dans des cylindres d'équilibrage 5. Le volume des cylindres situé sous les pistons est relié à un réservoir d'air comprimé 7 par une tuyauterie 8. L'alimentation du réservoir est réalises' avec des moyens connus. La presse agencée avec le dispositif de compensation selon l'invention représentée à la figure 3 comporte de meme le bati 1, le coulisseau 2, le poinçon 3 et la matrice 4 ; de part et d'autre de cette dernière sont disposés les vérins hydrauliques butés 9, dont les pistons sont munis de tiges 10, qui permettent derréali- ser un effort important et de compenser la totalité des jeux, et même une partie des déformations de la machine, d'où une réduction très notable de la pénétration de l'outil, et par suite, une diminution importante de l'usure. Des pièces d'attaque 11 à réglage micrométrique, viennent, vers le has de la course, rencontrer les tiges 10 des vérins 9, maintenus en permanence en pression par un accumulateur oléo-pneumatique 12 de construction connue et alimenté par des moyens connus.Il est de plus nécessaire que les butées des vérins soient largement dimensionnées par rapport à leur effort nominal. Les avantages de l'invention ne se limitent pas à la diminution de l'usure de l'outil ; en effet, si on examine l'énergie consommée dans les amortisseurs lors d'un cycle de matriçage, il est clair que, dans le cas de cylindres d'équilibrage, on aura consommation d'énergie tout au long de la course descendante du coulisseau, tandis que, dans le cas du dispositif selon l'invention, il n'y a consommation d'énergie que le long de la course utile de découpage, depuis un point compris entre les points a et b de la courbe de droite de la figure 1, jusqu'au point mort bas. Par exemple, supposons qu'il s'agisse de découper une pièce pour laquelle l'énergie de découpage est de 2 kJ et que la course totale du coulisseau soit de 200 mu pour une course utile de découpage de 4 mm, l'effort de compensation-différentiel des vérins sur cette course étant de 200 kN, l'énergie consommée sera de 200 x 0,004 = 0,8 kJ. Par contre, dans le cas de cylindres d'équi librage exerçant simplement un effort de 20 kN mais sur toute la course de 200 mm, l'énergie consommée sera 20 x 0,2 = 4 kJ, soit déjà le double de l'énergie de découpage pour un résultat qui, comme indiqué plus haut, est très imparfait. Dans la variante que montre la figure 4, le coulisseau 2, ou mieux l'arbre du vilebrequin de commande de.ce coulisseau, est muni d'une came 13 réglable par vis micrométrique, attaquant un palpeur 14, qui commande par un organe connu 15 le distributeur 16, qui permet d'alimenter les vérins 9 sous la pression élevée de l'accumulateur 12, alimenté par des moyens connus, au moment voulu, alors que, lors de l'attaque de la tige 10 par les pièces d'attaque 11, les vérins sont soumis à la pression faible obtenue par la soupape de réduction 17, commandée par des moyens connus. Lors de l'attaque du palpeur 14 par la came 13, une onde de pression arrive donc simultanément, pour des tuyauteries de longueurs égales et convenablement dimensionnées, aux vérins 9 en nombre convenable, à un instant précis du découpage.Ceci a l'avantage de ne nécessiter qu'un réglage grossier des pièces d'attaque 11, tout en diminuant la consommation d'énergie cinétique et en assurant au moment exact la compensation des déformations de la machine. Dans le diagramme de la figure 5, les temps sont portés en abscisses et les efforts subis par le coulisseau en ordonnées ; on voit sur cette courbe en "e" l'effort appliqué aux vérins par l'ensemble du dispositif hydraulique, en "f" l'effort de découpage seul, et en "g", en pointillé, l'effort résultant. La courbe e, en particulier, montre clairement l'application de l'onde de pression dans les vérins. Le point mort bas est indiqué en trait mixte. Un perfectionnement à l'invention consiste à permettre, dans le haut de la course, l'éclipsage de la tige des vérins pour dégager l'espace occupé par elle et permettre le passage de ltoutilla- ge de manutention des pièces. On dispose à cet effet, comme représenté schématiquement figure 6, de vérins 9 à double effet. Le dis tributeur 16 permet toujours l'application, soit de la basse pression, doit de la haute pression, et un deuxième distributeur 18 permet l'application de la basse pression au-dessus du piston du vérin pour le faire redescendre, les dispositifs de décharge des espaces situés au-dessus et au-dessous des vérins étant supposés connus. Le schéma de la figure 7 donne, pour les diverses positions angulaires du maneton du vilebrequin les successions d'ordres donnés aux distributeurs : de h à i la basse pression est admise au-dessous du piston des vérins, puis de i à k, en passant par le point mort bas, la haute pression est admise, et de k à 1, à nouveau la basse pression ; enfin de là h, la basse pression est admise au-dessus du piston du vérin pour effacer les tiges 10 et permettre la manutention des pièces découpées. REVENDICATIONS 1.- Une presse à découper, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur le båti inférieur, des vérins hydrauliques maintenus en pression et sur les tiges desquels viennent buter des pièces solidaires du coulisseau de la presse, réglables en hauteur, de manière à appliquer à partir d'une position définie un effort réglable prédéterminé s'opposant à la descente du coulisseau. 2.presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un distributeur commandé en fonction de la position angulaire du vilebrequin de commande du coulisseau de la presse, permettant d'envoyer une onde de la pression la plus élevée dans les vérins, et donnant donc la possibilité d'alimenter les vérins à deux pressions différentes. 3.- Presse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les vérins sont à double effet et permettent, à partir de la position angulaire voulue du vilebrequin de la presse, d'exercer sur les parties côté tiges des vérins une pression destinée à effacer lesdites tiges pendant la manutention des pièces.