Brevet FR2230495A1 — publié le 19741220

L'invention @on@erne une presse hydrau lique ver@@@ale, m@@@@ d'@rganes de sécurité verrouillant les pièces m@biles en @as de défaillan@e des organes hydrauliques, mécaniques @u éle@@riques. On @onna@t des presses hydrauliques verticales, constituées d'un bâti fixe supporta@t le matériau à former et d'un @o@@@ssea@ porte@@utils, so@idaire d'un piston commandé hydrau@iquement @@ m@b@@@ en translation verticale dans un @ylindre @ù il dé@@m@@@ deux chambres.La @hambre supérieure, dite @nambre de @ommande de des@ente, est reliée par l'intermédiaire d'un @@ape@ comma@de nydrauliquement @@ électriquement, à un réserv@@@ de f@@@d@ ser@an@ @ @'alimentation du @ylindre de travail pendant la dessen@@ rapide d'approche du coulisseau jusqu'à sa position de @rava@@@ elle est reliée aussi à un @ircuit d'alimentation en f@uide provenant du réservoir général, ce fluide étant destiné à exer@er une for@e motri@e sur l'ensemble pis ton-@oulissea@, @ors de l'@pération de formage. La chambre inferleure, dite chambre de commande de rappe@, est reliée à un circuit d'alimentation en fluide provenant du réserv@@r genera@, @e fluide étant destiné à exer@er une @or e m@tr@@e sur l'ensemble piston- coulisseau pour rappeler @et ensemble en position haute, au terme de l'opération de travai@. Le @oulisseau est suivi dans sa translation par des @iges vert@@@ales pénétrar@@ dans des logements qui y sont aménage@. Les organes de @ommande sont, pour certains, alimentés @ydraul@quement, d'autres éle@@r@quement, cer @ains à la fo@s @ydrauliquemen@ et éle@@@riquemen@@ aussi les défaillan@@@ @@en@uel@es peu@en@ @@re hy@@@ul@ques, électriques ou me@aniques. La press@ hydrau@ique selon l'invention @@mpor@e, p@u@ mir@m@@@@ @es effet@ désa@@@@@@ de @elles défailla@@es, des @rganes d'@mm @@@@sa@@@@ de @'ensem@@e piston-coulissea@, mis au@@ma @qu@me@@ e@ @eru@@@ @@r@ d'une f@@te de @iquide @@ d'interru@@ @@ @'a@@menta@@@ é@e @@@@@@@ et @ela même en @as de rup@ure @@ @er@a@ @ @@è@es. A @ ef@e@, @'@n@@n@@on @oncerne une presse @@d@@@@ @@@ @ @ee d'@ bâ@ f@xe et d'un coulissea@ s@@@da@@@ d'un @@@@ @omma@@e @y@@au@ quem@@, @@ mob@@e en translation verticale dans un cylindre où il délimite une chambre de commande de descente du coulisseau et une chambre de commande de- rappel, cbaoeane de ces deux chambres étant reliée respectivement à des dispositifs de distribution en fluide moteur, le coulisseau étant suivi dans ses déplacements par des tiges filetées avec. lesquelles 1 coopère, presse caractérisée en ce qu'à la chambre de commande de rappel du piston est associé a:: moins un organe hydraulique à commande automatique qui, en cas de fuite, maintiens la pression dans la chambre de commande de rappel du piston pour verrouiller le coulisseau. Selon une autre caractéristique de l'in- vention, la presse comporte au moins un organe de freinage méea- nique, s'oppsant à la rotation d'au moins l'une des tiges filetées associées au coudisseau, de manière à verrouiller celui-ci. Une presse hydraulique suivant l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif par les dessins ci-joints, dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe de la presse; - la figure 2 est une vue en coupe d'un organe hydraulique à commande automatique maintenant, en cas de fuites la pression dans la chambre de commande de rappel du piston; - la figure 3 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de la presse, variante comportant deux organes hydrauliques à commande automatique, maintenant en cas de fuite. la pression dans la chambre de commande de rappel du piston. Une pièce à former est immobilisée sur un bâti fixe 1 servant de support aux autres pièces de la pressep l'outil est fixé de façon connue à-un coulisseau 2 solidaire d'un piston 3, placé au-dessus de lui, et de plus grand diamètre, mobile dans un mcuvement de translation verticale, à l'intérieur du corps de bâti, Ce corps de bâti est muni à sa partie supérieure d'une cuve 11 servant de réservoir au fluide d'alimentation nécessaire à la descente rapide du piston 39 qui coulisse à l'intérieur d'un cylindre où il détermine deux chambres de volume variable, la chambre supérieure 12 étant appelée chambre de commande de descente du piston, et la chambre inférieure 13 chambre de commande de rappel du pister.Cette @uve 1.1 est reliée réserv@ir prin@ipa@ 9 par une canalisation 95 qui est chargés d'évacuer le trop plein à partir d'un certain niveau. Cette @uve 11 est reliée à la chambre 12 de commande de des@en@e du piston, par une valve 4 que le fluide peut traverser par des @uïes 41 de la valve côté cuve, et par une bouche 42 côté chambre de commande de descente du piston; la bouche 42 peut être, à volonté, obturée par un clapet 43 soli- daire d'un piston 44 mobile en translation dans un cylindre 45 de la valve 4 et commandé hydrauliquement par le fluide amené par les canalisations d'un circuit 5 de commande de descente rapide et de maintien en position haute du piston. De plus la chambre 12 de commande de descente du piston est reliée aux canalisations d'un circuit 6 de commande de travai du piston, et la chambre 13 de commande de rappel du piston aux canalisations dtun circuit 7 de rappel. Les opérations d'introduction da fluide dans les chambres 12 et 13 du corps de bâti 1 et d'évacuation de ce fluide sont coordonnées par un ensemble d'appareils de commande coopérant avec un distributeur A qui maintientsen cas de fuite, la presse dans la chambre 13 de commande de rappel, et avec deux vérins B pouvant s'opposer à tout mouvement de deux tiges filetées 21 à pas rapide entraînées en rotation par le coulisseau 2 lorsque celui-oi est animé d'un mouvement vertical de translation. Le fluide contenu dans le réservoir ge- néral 9 représenté schématiquement en plusieurs endroits afin de faciliter la compréhension du dessin est pompe et amene à l'électro-valve 8t de commande de la valve 4 par une canalisation 51, cette électro-valve 81 étant par ailleurs reliée directement au réservoir- 9 par une canalisation 91, et à la valve 4 à commande hydraulique par les canalisatIons 52 et 53. Une électro-valve 82 de commande de travail du piston est reliée elle aussi au réservoir général 9, par le circuit E de travail, ainsi que directement, respective ment par des canalisations 61 et 92-: de plus, elle est reliée à la chambre de commande @@ travail par une canalisation 62. Une canalisation 54 amène le fluide du circuit 5 de des@ente rapide et de maintien en position haute à un @lapet 83 de non-re@@@r, et une canalisation 55 relie de clapet 83 à un @roisillon 84 de distribution. Le circuit 7 de remontée amène, par l'intermédiaire d'une électro-valve 85 reliée au réservoir 9 par une canalisation 93, .-e fluide à ùn autre clapet 86 de non-retour en passant par une canalisation 71, le clapet 86 étant relié par une canali-sation 72 au croisillon 84 de distribution. Le croisillon 84 de distribution est relié par des canalisations 73 et 74 respectivement à l'organe A de sécurité hydraulique et à l'électro-valve 87 de commande de cette sécurité, des canalisations 75 et 76 reliant respectivement l'autre voie de ltélectro- valve 87 au cylindre de commande de l'organe A de sécurité hy- draulique d'une part, et aux organes B de sécurité mécanique d'autre part.De plus, une canalisation 77 relie la voie d'uti- lisation de l'organe A de sécurité hydraulique à la chambre 13 de commande de rappel du piston 3. La troisième voie de ltélec- tro-valve 87 est reliée par une canalisation 94 au réservoir 9. Enfin, une canalisation 78 relie la ca- nalisation 72 à une électro-valve 88 de commande de descente, cette électro-valve 88 étant reliée par une canalisation 79 à un clapet taré 89 contrôlant la vitesse de descente du coulisseau 2. Un mano-contaot 90 est relié à la canalisation 72 pour y déceler toute baisse de pression éventuelle, et un contact électrique 100 de fin de descente rapide détecte l'arrivée de l'outil à proximité de la pièce à former et commande les opérations de descente normale de l'outil en vue du travail. L'organe hydraulique à commande automatique, qui maintient en cas de fuite la pression dans la chambre de commande de rappel du piston afin de verrouiller celuici dans la position où il se trouve, est un distributeur A muni de trois orifices débouchant respectivement dans trois cavités cylindriques. L'un de ces orifices Al est raccordé au croisillon 84 de distribution par la canalisation 73, et débouche dans une chambre A2. Un autre orifice A3, qui mène à la chambre de commande de rappel du piston 3 par une canali-sation 77, débouche dans une chambre A4 du distributeur. le goulet AS qui relie les deux chambres peut être, à volonté, obturé par un clapet A6 porté par un cou lisseau A7 solidaire d'un piston A8 mobile en translation dans un cylindre où il délimite une chambre A9 reliée par un orifice A10 du distributeu. a la canalisation 75. En l'absence de toute pression de fluide dans les canalisations, un ressort Ail maintien le clapet A6 contre sor. siège et les deux chambres A2 et A4 sont isolées l'une de autre. De mëme, lorsque seule la canalisation 73, et par conséquent la chambre A2, est sous pression, Ye clapet A6 obture le goulet A5, car la se@tion du goulet reliant A2 et le cylindre où cou@@@se le piston A8 est plus grande que la section utile du clapet As reliant les @ylindres A2 et A4. Le vérin 3 de blooage des tiges filetées 21 est constitué d'un cylindre creux dans lequel un piston B1 délimité deux chambres B2 et B3; ce piston B1 actionne une butée B4 de vérin coulissar@ dans un alésage B5. Le fluide sous pres SI on arrive à la chambre B3 par -ln orifice B6 relié par la canalisation 76 à l'électr@-valve 87. En l'absence de pression dans la chambre 33, un ressort @élic@@dal B7 maintient la butée 34 du vérin con tre un tambour 22 solidaire de la tige filetée 21, empêchant ainsi sa rotation, la butée 34 ne libère le tambour 22 que lorsque le piston 31 se déplace dans le sens opposé à l'effort exercé sur l@i par le ressort B7, sous l'action de la pression du fluide amené par la canalisation 76. Lorsque le piston 3 est au repos en pc section haute, l'électro-valve 81 occupe la position du dessin, mettant en communication, d'une part, les canalisations 51 d fluide sous pression et 52, d'autre part les canalisations 53 et 91; de cette manière, le piston 44 et par conséquent le cla@@ 43 de la valve 4 sont maintenus en position d'ouverture ce qui fait communiquer la chambre 12 de descente du piston et la @@ve 11. L'électrc-valve 82 c@oupe la même position que sur le dessin et- mat en communication la chambre 12 de descente du piston avec la cuve 11 et le réservoir 9 par la canalisation 95.L'électro-valve 85 @@@ure aussi la même position que sur le dessin et met done en @ommunication le circuit 7 de rappel du piston et le réservoir 9 par la canalisation 89. L'électro-valve 88 occupant aussi la mëme position que sur le dess@n, les canalisations 78 et 79 ne sont pas en comm@nication. le oroisillon 84 de distr- bution met en conta@@ les canalisations 55 et 73, et l'électr@- val@e 87 occupe la même position que sur le dessin, mettant en commun@cation les can@lisations 75, 76 et 94.Le fluide sous pression est donc amene à l'organe As par la canalisation 73, et le clapet A6 est maintenu contre son siège, isolant; les chambres A3 et A2 de sorte que le fluide contenu dans la chambre 19 de commande de rappel du piston 3 de la presse ne puisse s'échapper, verrouillant le piston 3 dans sa position. De plus, le fluide contenu dans le cylindre 33 du vérin est amene au réservoir 9 par les canalisation 76 et 94, et la butée B4 du vérin est maintenue par le ressort B7, en appui contre le tambour 22 de la tige filetée 21 coopérant avec le coulisseau 2, afin d'empêcher toute translation de ce coulisseau 2. Pour l'opératIon de descente rapide, les électro-valves 87 et 88 sont inversées, la pression chute dans les canalisations 72, 73, 75D 762 78 à une valeur déterminée par le clapet taré 89. Cette valeur distribuée par le circuit 85 est suffisante pour maintenir le clapet A6 en ouverture ainsi que les pistons 31 de friction des vis. Le fluide contenu dans la cuve 11 peut s'écouler dans la chambre 12 de commande de descente du piston. L'électro-valve 82 laisse communiquer les canali- sations 62 et 92. L'électro-valve 85 reste dans la même position et le circuit 7 reste donc isolé de la canalisation 71.Le croi- sillon 84 de distribution met en contact les canalisations 55 et 74 ainsi que les canalisations 73 et 72S la position de ltélecu tro- valve 87 est inversée, et la canalisation 74 est mise en communication avec les canalisations 75 et 76; aussi, d'une part, du fluide sous pression pousse le piston 31 du vérin B contre le ressort hélicoïdal 87 qui se trouve comprimé, alors que la butée 34 du vérin libère le tambour 22 de la tige filetée 21 qui peut donc éventuellement tourner sous l'action d'une translation du coulisseau 2, et, d'autre part, le piston AS de l'organe A éloi- gne le clapet A6 de son siège, reliant les canalisations 73 et 77, de sorte que le fluide contenu dans la chambre 13 de comman- de de rappel du piston 3 et comprimé par le mouvement descendant de celui-ci pusse autre évacué par les canalisations 73, 78 et 79, vers le réservoir général 9, l'électro-valve 88 prenant une position opposée à celle qu'elle occupe sur le dessin; la vitesse de descente est réglée par les caractéristiques du clapet taré 89. Lorsque le coulisseau 2 atteint une po- section déterminée, i actionne le contact 100, qui provoque le rappel de l'électro-valve 81 vers la gauche d; dessin, inversant les connexions des différentes canalisations; ainsi, le fluide sous pression provenant de la canalisation 51 est injecté dans la chambre inférieure de la valve 4 par la canalisation 53 et le fluide conten@ dans la chambre supérieure de @ette valve est rejeté vers le réservoir 9 par les canalisations 52 et 91; le piston 44 et le @@apet 43 prennent alors un mouvement assendant et s'immobilisen@ en position haute et l'orifice 42 est obturé. La manoeuvre du @on@a@t @00 appelle aussi l'électro-valve 82 @ers le bas du dessi@, @e qui met en communication les canalisatons Si et 62, amenan@ ainsi du fluide sous pression dans la chambre 12. le piston 3 de la presse es dont actionné par la pression du fluide provenant du circuit 6. Le rappel du piston 3 en position haute est obtenu par l'action sur les électro-valves 81, 85, 88 et 82. De la sorte, le fluide sous pression est envoyé par le circuit 7 et l'électro-valve 85 au croisillon 4 de distribution, et alimente, d'une part-, la chambre A9 de l'organe A et la chambre B3 du vérin B par l'intermédiaire de l'électro-valve 87, et d'autre part, la chambre 13 de commande de rappel du piston par l'intermédiaire de l'organe A; le fluide contenu dans la chambre 12 du corps de bâti est expulsé vers les réservoirs 11 et 9 par les canalisations 62 et 92 mises en communication par l'électro- valve 82 et par la valve 4 ouverte par l'inversion de l'électro- valve 81. En position haute, le coulisseau étant immobilisé par l'organe A et le vérin B, tous les circuits, sauf le circuit 5 de maintien, vont au réservoir; au cours de l'opération de descente, s'il se produit une chute de pression infé @ieure à celle du clape@ taré 89, provoquée par une fuite, cette chute de pression est dé@elée par le man@-contact 90 qui provoque le rappel de l'électro-valve 87, interrompant ainsi l'alimentation de la chambre A9 de l'organe A en fluide sous pression; -de la sort cette @hambre A9 est reliée au réservoir 9 par les canalisations 75 et 94, le clapet A6 obturant la chambre A4; l'obturation de cette @hambre A4 a alors p@ur effet d'empêcher l'écoulement du fluide contenu dans la chambre 13 de commande de rappel du piston 3, @@ @@@a@@e @'immobilisation de ce piston 3; de plus, le liquide @onten@ dans la chambre B3 du vérin B s'é @oule au réserv@@@ par les @analisations 76 et 94, et le piston Bi, pousse par le ress@r@ B@, amène la butée B4 en conta@t avec le tambour 22 de la tige filetée 21, assurant ainsi un blocage supplémentaire du coulisseau 2.Ce blocage peut autre aussi éventuellement obtenu par un électro-frein commandé par le manocontact 90. De plus, s'il se produit un arrët d@ couran@ électrique à un moment quelconque, toutes les électr@-valve@ sont rappelées à leur position de départ, et le coulisseau 2 @@ - ro;uve immobilisé. Enfin, même une rupture dans un vérin B n'empêche pas la sécurité de Jouez de l'autre côté. Dans la variante de réalisation repré sentée sur la figure 3, l'organe A est doublé de façon à augmen- ter encore la sécurité, et le piston 3 ainsi que le coulisseau 2 se présentent sous des formes sa peu différentes de celles re- présentées sur la figure 1. Le piston 3 est remplacé par un piston central 3' de descente, et deux pistons latéraux 3" de rappel, ces trois pistons pouvant coulisser dans leur cylindre respectif. La chambre 12 est remplacée par une chambre 12' de commande de descente, mise en communication, d'une part avec le réservoir 11 par une valve 4 comportant un clapet 43, et d'autre Part avec le circuit 6 de travail par une canalisation 62 et une électro- valve 82e par contre, le cylindre formant cette chambre 12 n'est jamais mis en contact avec le fluide provenant des organes A de sécurité. En effet, chacun de ces organes A de sécurité est relié par une canalisation 77 à une chambre 12", située en-dessous d'un piston latéral 3", et qui tient le rôle de chambre de commande de rappel. Lé fonctionnement de cette variante est le même que celui de l'exemple représenté sur la figure 1. De plus, en cas de rupture d'un élément de l'un des organes A, ou d'un piston 3" de rappel, l'autre organe A et l'autre piston 3" continuent à assurer un r8le de sécurité. La presse hydraulique selon l'invention permet donc l'immobilisation instantanée de l'organe de travail (coulisseau 2) et évite dans un très grand nombre de cas sa chute intempestive et les dégats pouvant en résulter, tout en restant de conception assez simple. Suivant un développement non représenté on peut, par exemple, augmenter le nombre des organes A et B de sécurité, et par conséquent le nombre des pistons 3", et celui des tiges filetées 21 et des tambours 22. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes de réalisa- tion sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10- Presse hydraulique p notamment pour ltobtention de pièces par déformation, constituée d'un bâti (1) fixe et d'un coulisseau (2) solidaire d'u@p@ston (3) commandé hydrauliquement, et mobile en translation verticale dans un cylindre où il délimite une c-hsmbre(12) de oeinmande de descente du coulisseau et une chambre (13) de commande de rappel, chacune de ces deux chambres (12, 13) étant reliée respectivement à des dispositifs de distribution en fluide moteur, le coulisseau (2) étant suivi dans ses déplacements par des tiges filetées (21) avec lesquelles il coopère, presse caractérisée en ce qu'à la chambre (13) de commande de rappel du piston (3) est associé au moins un organe (A) hydraulique à commande automatique, qui, en cas de fuite, maintient la pression dans la chambre (13) de commande de rappel du piston (3 > pour verrouiller le coulisseau (i). 20- Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe (A) hydraulique à commande automatique est constitue d'un cylindre comportant une cavité de commande où coulisse un piston (A8) délimitant une chambre (A9) de commande, d'une chambre auxiliaire (A2) traversée par un coulisseau (A7) actionné par le piston (A8), et isolée de la précédente, d'une chambre de sécurité (A4) raccordée à la chambre auxiliaire (A2) par un goulet (A8) qui peut obturer un clapet (A6) solidaire du coulisseau (-A7), les chambres (A9, A2, A4) étant reliées aux circuits d'alimentation et d'utilisation par des canalisations (77, 73, 75) afin d'en recevoir le fluide moteur. 30- Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce que le coulisseau (A7) de l'organe (A) hy draulique à commande automatique comporte dans la chambre auxiliaire (A2), du e8té opposé au clapet (A6), une zone dont la section est plus grande que la section utile du clapet (A6), de telle sorte qu'en l'absence de pression dans la chambre (A9) de commande le fluide pénétrant dans la chambre auxiliaire (A2) maintienne le clapet (A6) en appui contre son siège, isolant ainsi la chambre auxiliaire (A2) de la chambre de sécurité (A4). 40- Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un organe (B) de freinage mécanique, s'opposant à la rotation d'au moins une des deux tiges filetées (21) associées au coulisseau (2), de manière à verrouiller celui-ci. 5 - Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que organe (B) de freinage mécanique est constitué d'un vérin à commande hydraulique muni d'un moyen élastique 37) qui, en l'absence de fluide moteur, maintiens la butée (B4) en contact avec un tambour (22) solidaire d'une tige filetée (21j coopérant avec le coulisseau (2), le fluide moteur permettant lors de son arrivée dans une chambre de commande (B3) de libérer le tambour (22) et par conséquent 9e coulisseau (2). 60 Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'un organe (B3 de freinage mécanique est constitué d'un électro-frein provoquant le freinage lorsqu'il se produit une coupure de curant électrique ou une fuite de fluide détectée par un mano-contact (90) Inséré dans le circuit d'alimentation électrique de l'électro-fr@in. 7 - Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'organe (B) de freinage mécanique se compose d'au moins un vérin à commande hydraulique et d'au moins un électro-frein à commande électrique. 8 - Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte deux organes (A) hydrauliques à commande automatique permettant le verrouillage du coulisseau (2), organes (A) reliés chacun à une chambre (12") de commande de rappel du coulisseau (2), le piston commandant la translation de celui-ci étant réalisé en trois parties coulissant dans trois cylindres dIfférents, l'une de ces parties (3') étant destinée à la commande de descente de l'en- semble piston-coulisseau et le cylindre correspondant (12') étant relié uniquement au circuit de commande de descente, les deux autres partIes (3") étant destinées à la commande de rappel du me-me ensemble piston-coulisseau, et les cylindres (122') correspondants étant reliés par des canalisations (77) uniquement à leur organe (A, hydraulique de commande automatique respectif.