Brevet FR2208735A1 — publié le 19740628

ta présente invention concerne le travail des matériaux par déformation, plus particulièrement les martinets rapides sans chabotte, appel à l'énergie de la vapeur ou d'un gaz sous haute pression pour lancer l'un vers l'autre des organes de frappe portant des outils entre lesquels est façonnée une ébauche. On connaît des martinets rapides sans chabotte, dans lesquels les outils sont fixés face à face sur deux traverses horizontales mobiles verticalement suivant des glissières disposées sur le bâti fixe du martinet. La course de frappe de ces traverse l'une vers l'autre s'effectue sous l'action de deux vérins coaxiaux montés respectivement sur l'élément transversal supérieur et l'élément transversal inférieur du bâti.L'enceinte du vérin inférieur est miseen communication avec les enceintes de deux vérins hydrauliques montés sur l'élément transversale inférieur du bâti, symétriquement par rapport à son axe, et qui sont reliés par l'intermédiaire de leurs tiges à la traverse supérieure. Une telle liaison hydraulique entre les traverses assure leur mouvement synchrone pendant la course de travail. ta retour de la traverse supérieure en position initiale est réalisé en envoyant un fluide moteur (gaz comprimé ou liquide) dans l'enceinte inférieure du vérin supérieur, tandis que la traverse inférieure redescend sous l'action de son propre poids. L'un des inconvénients de ces martinets connus réside dans -le fait que les tiges des vérins hydrauliques assurant la synchronisation hydraulique des courses de frappe des traverses, ont une longueur considérablement supérieure à celle des plongeurs desdits vérins, supérieur et inférieur, ce qui limite les possibilités d'obtention de pressions spécifiques élevées, par suite des charges d'inertie considérables engendrées dans ces tiges pendant la course de frappe des traverses. On pourrait accroître la rigidité desdites tiges en augmentant leur aire de section transversale (pour prévenir les pertes de résistance mécanique possibles), mais cela entraînerait un accroissement du travail de déformation élastique des tiges et une réduction du rendement en énergie de choc de 11 ensemble du martinet. En outre, le fait que le retour de la traverse inférieure en position initiale s'effectue sous l'effet de son propre poids, restreint le domaine d'application de tels martinets car la force engendrée par le poids de la traverse inférieure n'est pas toujours suffisante pour éjecter la pièce façonnée de l'outil de travail fixé sur cette traverse. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet l'invention vise un martinet rapide sous chabotte dans lequel les tiges des vérins hydrauliques assurant la synchronisation hydraulique des courses de frappe des traverses ont une longueur minimale, ne dépassant pas celle des plongeurs des vérins, supérieur et inférieur, permettant ainsi d'obtenir un martinet plus puissant, plus fiable en service et dont le rendement est plus élevé. L'invention vise en outre à assurer le retour forcé de la traverse inférieure en position initiale, avec éj-ection simultanée de l'ébauche se trouvant dans l'outil de travail fixé sur cette traverse. Ces objectifs sont atteints du fait que dans un martinet rapide sans chabotte, du type dans lequel les outils utilisés pour le façonnage de l'ébauche à traiter sont fixés face à face sur des traverses respectives mobiles verticalement suivant des glissières disposées sur un bâti fixé rigidement à une fondation, lesdites traverses exécutant leur course de travail l'une vers l'autre sous l'action d'un vérin supérieur et d'un vérin inférieur coaxiaux montés respectivement sur les éléments transversaux supérieur in inférieur du bâti suivant l'axe de celui-ci,l'enceinte dudit vérin inférieur étant mise en communication avec les enceintes d'au moins deux vérins hydrauliques montés sur l'élément transversal inférieur t1 bâti, symétriquement par rapport à son axe, et reliés par leurs tiges respectives à la traverse supérieure, selon l'invention ledit vérin supérieur est constitué par un réservoir hydro-pneumatique dont la partie hydraulique de l'enceinte est mise en communication avec les enceintes d'au moins deux vérins hydro-pneumatiques latéraux montés sur l'élément transversal supérieur du bâti, symétriquement par rapport à son axe, et reliés par leurs tiges respectives à la traverse inférieure pour assurer le retour de celle-ci én position initiale et l'éjection simultanée de l'ébauche façonnée se trouvant dans l'outil fixé sur ladite traverse inférieure. Une telle solution permet de réduire considérablement la longueur des tiges des vérins de synchronisation hydraulique et, par conséquent, de réduire les charges d'inertie auxquelles elles sont soumises, ce qui, finalement, assure un accroissement des pressions spécifiques et du rendement en énergie de choc de l'ensemble du martinet, pour un poids et un encombrement identiques à ceux des martinets connus. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'extraction de la pièce façonnée se trouvant dans l'outil fixé sur la traverse inférieure s' opère par l'intermédiaire d'un poussoir dont une extrémité est fixée à la paroi supérieure du vérin inférieur, suivant l'axe de celui-ci, et passant librement à travers des ouvertures coaxiales débouchantes ménagées dans le plongeur de vérin, la traverse et l'outil correspondants. La présence du poussoir accroit les possibilités technologiques du martinet, par suite de l'élargissement de la gamme des piècpouvant être traitées,de leurs configurations, de leurs poids, etc, tout en assurant le fonctionnement fiable du martinet. Cidessous est donnée une description détaillée d'un exemple concret mais non limitatif de réalisation de la présente invention, avec références aux dessins annexés, qui représentent - la figure 1, une vue schématique partiellement en coupe, du martinet conforme à l'invention; - la figure 2, une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 7, une vue en coupe suivant III-III de la figure e 1. le martinet conforme à l'invention comporte un bâti vertical 1 (figure 1) rigidemen+ fixe à une fondation et formé par des éléments transversaux horizontaux supérieur 2 et inférieur 3, réunis entre eux par deux montants verticaux 4 sur les glissières desquels sont montées deux traverses horizontales supérieure 5 et inférieure 6, ,mobiles verticalement. Sur ltélément transversal supérieur 2 du bâti 1, suivant son axe longitudinal, est monté un vérin supérieur 7 constitué par un réservoir hydro-pneumatique et un plongeur 8. L'enceinte 9 du réservoir 7 contient un gaz sous haute pression. par exemple de l'azote sous pression de 100 à 150 atmosphères, tandis que la partie inférieure de l'enceinte 9 contient un fluide moteur 10. Pendant le fonctionnement du martinet, le plongeur 8 du réservoir 7, lancé sous l'action de la pression du gaz agit sur la surface extérieure de la traverse supérieure 5 en déplaçant cette dernière de haut en bas vers la traverse intérieure 6. Sur l'élément transversal supérieur 2 du bâti 1, symétriquement par rapport à son axe, sont également montés, selon l'invention, deux vérins hydro-pneumatiques latéraux 11 (figures 1 et 2) dont les enceintes communiquent avec la partie hydraulique de l'enceinte 9 du réservoir 7. tes extrémités libres des tiges creuses 12 des vérins 11 sont fixées, par l'intermédiaire d'écrous 13, dans des trous taraudés correspondants exécutés sur la face intérieure (de travail) de la traverse inférieure 6. tes vérins hydro-pneumatiques latéraux 11 sont destinés à ramener la traverse inférieure 6 en position initiale (inférieure3. Pour assurer le fonctionnement efficace de la commande hydraulique du martinet, la valeur totale des aires de section transversale des tiges 12 des vérins 11 est égale à l'aire de section transversale du plongeur 8 du réservoir 7. Sur l'élément transversal inférieur 3 du bâti 1, coaxialement au réservoir 7, est monté un vérin hydraulique inférieur 14 dont le plongeur 15 agit, pendant le fonctionnement du martinet, sur la surface extérieure de l'élément transversal inférieur 6, en déplaçant celui-ci vers le haut. Sur l'élément transversal inférieur 3 du bâti 1, symétriquement par rapport à son axe longitudinal, sont fixés, par paires, quatre vérins hydrauliques latéraux 16 (figure et 3) dont les enceintes sont reliées hydrauliquement à l'enceinte du vérins hydraulique inférieur 14. les extrémités des tiges creuses 17 des vérins hydrauliques latéraux 16 sont fixées, par l'intermédiaire d'écrouis 18, dans des trous taraudés ménagés sur la place intérieure (de travail) de la traverse supérieure 5. Grâce à la présence des vérins hydro-pneumatiques latéraux 11 dans le martinet conforme à l'invention, les tiges 17 des vérins hydrauliques latéraux 16, de même que les tiges 12 des vérins hydropneumatiques latéraux 11 ont une longueur inférieure à celle des plongeurs 8 et 15 des vérins 7 et 14, ce qui permet de réduire les charges d'inertie sur les tiges 17 et 12 et d'accroître les pressions spécifiques dans l'ensemble du martinet. Sur les surfaces intérieures (de travail) des deux traverses 5 et 6, suivant l'axe des vérins 7 et 14, sont fixés, en regard de l'un de l'autre, des outils de frappe 19 e 20, qui dans l'exemple considéré sont des outils de presse destinés à façonner l'ébauche 21 placé sur l'outil inférieur 20. Selon l'invention, sur la paroi extérieure 22 du réservoir 7 et sur la paroi extérieure 23 du vérin hydraulique inférieur 14, suivant les axes desdites parois, sont fixés des poussoirs respectifs 24 et 25 passant librement par des ouvertures débouchantes coaxiales ménagées respectivement dans les plongeurs 8 et 5, les traverses 5 et 6 et les outils 19 et 20. les poussoirs 24 et 25 agissent par leurs bouts libres sur les têtes respectives des extracteurs 26 et 27 montés dans les outils 19 et 20 correspondants. Le martinet fonctionne de la façon suivante. Sur la figure 1. le martinet est représenté en position initiale, ses traverses 5 et 6 occupant respectivement leurs positions supérieure et inférieure extrêmes. Pour appliquer le coup à l'ébauche 21 montée sur l'outil inférieur 20, on envoie dans le vérin hydraulique inférieur 14, par l'intermédiaire d'un raccord 28, un liquide sous pression fourni par la commande hydraulique du martinet(non représentée) et sous l'action duquel le plongeur 15 commence à se déplacervers le haut (suivant le dessin) en quittant le logement d'étanchéité du vérin 14. Ensuite le plongeur 8, actionné par la pression du gaz dans le réservoir 7 commence à descendre avec accélération, en déplaçant dans le meme sens la traverse supérieure 5 qui, en appuyant sur les tiges 17 des vérins hydrauliques latéraux 16, refoule le liquide de leurs enceintes vers l'enceinte du vérin hydraulique inférieur 14, en accélérant ainsi son plongeur 15 et, conjointement avec ce dernier, la traverse inférieure6, à une vitesse identique à celle de la traverse supérieure 5 se déplaçant vers le bas. Simultanément avec le mouvement de la traverse supérieure 5 vers le bas, les tiges 12 des vérins hydropneumatiques 11 refoulen le liquide moteur de leurs enceintes vers l'enceinte du réservoir 7, en y comprimant le gaz. De cette façon, grâce à la liaison hydraulique entre, les vérins 14 et 16 on assure la synchronisation des courses de frappe des traverses supérieure 5 et inférieure 6, ce qui a pour effet d'améliorer la fiabilité de fonctionnement du martinet. Au momen+ où les traverses 5 et 6 et les outils 19 et 20 correspondants se rapprochent, l'ébauche 21 subit la déformation voulue. Ensuite, l'enceinte du vérin hydraulique inférieur 14, par l'intermédiaire du raccord 28, est mise en communication avec la conduite de purge, et la traverse inférieure 6 redescend jusqu a sa position initiale sous l'action des tiges 12 des vérins hydro-pneumatiques 11, soumis à l'effet du liquide et du gaz se trouvant dans le réservoir 7. l'extracteur 27 s'applique alors par sa tete sur le bout du poussoir 25 et, pendant que la traverse 6 continue de se déplacer vers le bas, éjecte l'ébauche usinée 21 du logement de l'outil 20. Dés que le plongeur 15 du vérin hydraulique inférieur 14 atteint sa position inférieure extreme, un raccord 29 fait communiquer l'enceinte du vérin hydraulique inférieur 14 avec la commande hydraulique du martinet. te liquide de l'enceinte du vérin hydraulique inférieur 14 arrive alors dans l'enceinte des vérins hydrauliques latéraux 16, déplace leurs tiges 17 rrs le haut pour remmener la traverse supérieure 5 et le plongeur 8 du réservoir 7 en position initiale (supérieure), en comprimant le gaz se trouvant dans l'enceinte 9 du réservoir 7. L'ex+racteur 26 de l'outil supérieur 19 s'applique alors sur le bout du poussoir supérieur 24, et, si l'ébauche 21 est restée dans l'outil supérieur 19, il l'en chasse. Ensuite le cycle de fonctionnement décrit recommence. le martinet exécuté conformément à l'invention peut être utilisé pour le façonnage des matériaux à haute résistance mécanique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui-nta été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. -Martinet rapide sans chabotte, du type dans lequel les outils destinés à façonner l'ébauche sont fixés face à face sur des traverses respectives mobiles verticalement sur des glissières disposées sur un bâti fixé à une fondation, lesdites traverses exécutant leur course de travail l'une vers l'autre sous l'action d'un vérin supérieur et d'un vérin inférieur coaxiaux montés sur les éléments transversaux supérieur et inférieur du bâti, suivant l'axe de celui-ci, l'enceinte dudit vérin inférieur étant mise en communication avec les enceintes d'au moins deux vérins hydrauliques montés sur l'élément transversal inférieur du bâti, symétriquement par rapport à son axe, et reliés par leurs tiges respectives à la traverse supérieure, caractérisé en ce que le vérin supérieur est constitué par un réservoir hydro-pneumatique du type à plongeur, dont la partie hydraulique de l'enceinte communique avec les enceintes d'au moins deux vérins hydro-pneumatiques latéraux montés, sur l'élement transversal supérieur dubâti, symétriquement par rapport à son axe, et reliés par leurs tiges respectives à la traverse inférieure pour assurer le retour de celle-ci en position initiale et l'section simultanée de l'ébauche façonnée se trouvant dans l'outil fixéRsur ladite traverse inférieure. 2.- Martinet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extraction de la pièce façonnée se trouvant dans l'outil fixé sur la traverse inférieure s'opère par l'intermédiaire d'un poussoir dont uneextrémité est fixée à la paroi inférieure dudit vérin inférieur, suivant l'axe de celui-ci, ledit poussoir passant librement~à travers des ouvertures débouchantes coaxiales pratiquées respectivement dans le plongeur du vérin inférieur, la -tra- verse inférieure et l'outil de travail inférieur.