Brevet FR2307215A1 — publié le 19761105

L'invention a trait à un dispositif perfectionné de sécurité pour presse hydraulique à deux plateaux rapprochés en force dans une course linéaire sous l'action d'un vérin alimenté en liquide sous pression, destiné à interdire le rapprochement des plateaux après ouverture d'une porte d'accès à la presse. Pour prévenir des accidents lors d'interventions manuelles sur l'outillage disposé entre les plateaux d'une presse hydraulique, comme par exemple un moule d'injection de matières plastiques, il est courant de disposer une porte interdisant l'accès à cet outillage, l'ouverture de cette porte commandant un ou des dispositifs de sécurité verrouillant le rapprochement des plateaux ; certains dispositifs de sécurité agissent sur l'alimentation du vérin en liquide sous pression, tandis que d'autres bloquent mécaniquement le rapprochement des plateaux. Afin d'assurer une sécurité positive, il est fréquent qu'un dispositif de sécurité comprenne une cale qui est insérée entre deux organes de butée solidaires respectivement des deux plateaux en réponse à l'ouverture de la porte d'accès.La cale peut étre une simple barre montée à pivotement sur une chape fixée à un premier plateau et susceptible de tomber en alignement parallèle à la course contre une pièce de butée solidaire du second plateau par ouverture de la porte d'accès, tandis que la fermeture de cette porte d'accès commande le relèvement de la cale au-dessus de la pièce de butée, libérant ainsi le rapprochement des plateaux. Notamment si la course de la presse est variable, il est préférable de constituer la cale par une crémaillère attelée à un premier plateau, parallèle à la course avec des dents inclinées vers le second plateau, un cliquet solidaire du second plateau formant organe de butée en venant en arc-boutement contre une des dents inclinées en réponse à 11 ouverture de la porte d'accès. Cette disposition de sécurité interdit le rapprochement des plateaux à partir d'un écartement quelconque. Toutefois on a constaté des défaillances de ces dispositifs de sécurité à insertion de cale entre les plateaux, dues à des déformations ou des ruptures de cale ou des organes de butée, et libération résultante du rapprochement des plateaux, en raison des efforts considérables que la presse est susceptible de fournir lors d'une mise en pression accidentelle du vérin avec la cale en place. L'invention a pour objet un dispositif de sécurité pour presse hydraulique du genre précité, qui limite l'effort supporté par la cale, lors d'une mise en pression accidentelle du vérin, à une valeur compatible avec la résistance mécanique du dispositif. Dans ce but l'invention propose un dispositif de sécurité pour presse hydraulique à deux plateaux rapprochés en force dans une course linéaire sous l'action d'un vérin alimenté en liquide sous pression, destiné à interdire le rapprochement des plateaux après ouverture d'une porte d'accès à la presse et comprenant une cale adaptée à etre insérée entre deux organes de butée solidaires respectivement des deux plateaux en réponse à l'ouverture d'une porte d'accès, caractérisé par une vanne constituant un des organes de butée, sollicitée en ouverture par l'abutement de ladite cale selon ladite course, maintenue fermée par un moyen de verrouillage à résistance limitée et branchée en décharge de pression sur ledit vérin. Ainsi, lorsque la porte d'accès à la presse est ouverte, si la pression est rétablie accidentellement sur le vérin, le serrage des plateaux sur la cale par l'intermédiaire des organes de butée sollicite en ouverture la vanne fermée ; lorsque l'effort de serrage dépasse la limite de résistance du moyen de verrouillage, la vanne s'ouvre, la pression de liquide hydraulique dans le vérin tombe, et l'effort de serrage des plateaux s'annule pratiquement. La cale ne risque donc pas de se rompre ou d'échapper. Selon une disposition préférée la cale est constituée par une crémaillère attelée à un premier plateau parallèle à la course avec des dents inclinées vers le second plateau, et un cliquet solidaire du deuxième plateau forme un premier organe de butée en venant en arc-boutement contre une des dents inclinées à l'ouverture de la porte d'accès, le second organe de butée est alors une vanne tiroir attelant la crémaillère au premier plateau, sollicitée en ouverture par arc-boutement du cliquet sur les dents, maintenue fermée par une goupille cassante calibrée, et branchée en décharge de pression sur le vérin. Le dispositif de sécurité est efficace quel que soit l'écartement d'origine des plateaux. La goupille cassante est un moyen de verrouillage simple, dont la résistance limite n'est pas susceptible d'augmenter au cours du temps. La rupture de la goupille, et la mise hors service résultante de la presse, sont des manifestations d'un défaut de fonctionnement qui ne peuvent passer inaper cules. De préférence la vanne tiroir comporte un corps avec un alésage cylindrique et deux ajutages débouchant dans l'alésage, et une tige coulissant de façon étanche dans l'alésage entre une position de fermeture et une position d'ouverture, un évidement dans la tige mettant en communication les deux ajutages en position d'ou ouverture Cette vanne ne risque aucune usure puisqu'elle ne sert qu'en cas d'accident. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 représente schématiquement une presse hydraulique équipée d'un dispositif de sécurité selon l'invention la figure 2 est une vue partielle d'un dispositif selon l'invention avec une vanne tiroir en coupe; la figure 3 représente le dispositif de la figure 2 après rupture de la goupille cassante. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, la presse hydraulique représentée par 1 dans son ensemble comprend sur un bati 10 un plateau fixe avant 11 et un plateau fixe arrière 13 reliés par des colonnes guides 16 et 16'. Sur le plateau fixe arrière 13 est fixé le cylindre 14 d'un vérin hydraulique à double effet dont la tige de piston 15 force le plateau mobile 12 dans sa course directe sur les colonnes guides 16 et 16' vers le plateau fixe avant 11. Le circuit de commande hydraulique 4 dans son ensemble comprend une pompe 41 puisant un liquide hydraulique dans un bac 40. La pompe 41 envoie le liquide sous pression à la vanne distributrice 42. Cette vanne distributrice 42 peut diriger le liquide hydraulique suivant la position de son boisseau mobile soit sur la canalisa #ion d'avance 43, soit sur la canalisation de recul 44 ; lorsque le boisseau mobile dirige le liquide sous pression sur une canalisation 43 ou 44, il met en communication l'autre canalisation 44 ou 43 avec un ajutage de décharge vers le bac 40. En position neutre, comme représentée, la canalisation venant de la pompe et l'ajutage de décharge sont également en communication avec les deux canalisations 43 et 44. Le dispositif de sécurité 2 dans son ensemble comprend une crémaillère 20 attelée au plateau mobile 12 par l'intermédiaire d'une vanne tiroir 3 dans son ensemble dont le corps 30 est fixé au plateau mobile 12 et la tige 31 est solidarisée avec la crémaillère par la chape d'attelage 29. Cette crémaillère 20 est étendue parallèlement à la course du plateau mobile 12 et repose dans une glissière 24 montée sur le plateau fixe arrière 13. La crémaillère 20 comporte des dents 21 inclinées vers le plateau fixe avant. Dans une chape en U renversé 23 fixée sur le plateau fixe arrière 13 et chevauchant la glissière 24 est monté tourillonnant un cliquet 22 avec un péne 22a de forme complémentaire des dents inclinées 21. Un galet 25 fixé fou sur le cliquet 22 peut rouler sur une rampe 26 solidaire d'une porte coulissante 28, capable de fermer l'accès à la partie active de la presse 1 entre les plateaux mobile 12 et avant fixe 11. Cette porte 28 est représentée ici en position de pleine ouverture. La rampe 26 comporte à son extrémité un bossage 27 qui vient, la porte 28 étant en position de fermeture soulever le galet 25 et dégager le péne 22a du contact des dents inclinées 21. La vanne tiroir 3, mieux représentée figure 2, comporte un corps 30 bridé sur le plateau mobile 12 et calé en sorte que l'alésage cylindrique 30a soit parallèle à la course du plateau mobile 12. Dans cet alésage 30a peut coulisser une tige cylindrique 31, le coulissement étant rendu étanche par des joints toriques. La partie avant 35 de la tige 31 est réduite en diamètre en ménageant un évidement entre l'alésage 30a et la tige. A l'avant de la partie 35 est vissée une rallonge 36 cylindrique et coaxiale à la tige 31, qui sort du corps 31 par un alésage réduit 30b avec un joint torique, traverse une bague 37 en appui par sa face postérieure sur la tranche avant du corps 30, et se termine par une tette 36a cylindrique de diamètre supérieur à celui de la rallonge 36. Une goupille 32 traverse radialement la bague 37 et la rallonge 36 en maintenant la face avant de la tige 31 au contact de l'alésage réduit 30b. Dans cette position relative de la tige 31 et du corps 30, un ajutage 38 dans le corps 30 débouche dans l'alésage 30a en face de la partie à grand diamètre de la tige 31, tandis qu'un ajutage'39 dans le corps 30 débouche en face de la partie à diamètre réduit 35. Une canalisation 33 relie l'ajutage 38 à la chambre d'avance du vérin 14 et à la canalisation d'avance 43, tandis qu'une canalisation de décharge 34 relie l'ajutage 39 au bac 40 (voir figure 1). Le fonctionnement du dispositif de sécurité est le suivant Dans la position relative de la tige 31 et du corps 30 représentée figure 2 et imposée par la goupille 32, il n'y a pas communication entre les ajutages 38 et 39 ; la vanne tiroir 3 est fermée. Lorsque la porte 28 est fermée et interdit l'accès entre le plateau mobile 12 et le plateau fixe avant 11, le bossage 27 de la rampe 26 s'engage sous le galet 25 et dégage le cliquet 22 des dents inclinées 21 ; la crémaillère 20 peut coulisser librement dans la glissière 24. Le vérin peut titre mis en pression et rapproche en force le plateau mobile 12 du plateau fixe avant 11. Par contre dès le début de l'ouverture de la porte 28, le bossage 27 se dégage du galet 25, et le cliquet 22 vient retomber sur la crémaillère 20.Du fait de la forme inclinée vers le plateau fixe 11 des dents 21, en poussée arrière du vérin 14 le cliquet 22 ne s'oppose pas au déplacement du plateau mobile 12. Mais par contre si le vérin 14 est mis accidentellement en poussée avant le cliquet 22 vient en arc-boutement sur la première dent 21 qui se présente, et la crémaillère 20 vient caler le déplacement du plateau mobile 12 vers le plateau fixe avant 11. La traction sur la crémaillère 20 est transmise par la chape d'attelage 29 à la tige 31 de la vanne tiroir 3. Lorsque l'effort de traction sur la crémaillère 20 vient excéder la résistance au cisaillement de la goupille 32 entre la bague 37 et la rallonge 36, cette goupille 32 casse et le plateau 12 progresse jusqu'à ce que la tête 36a de la rallonge 36 vienne buter sur la tranche avant de la bague 37, comme représenté figure 3.La partie de diamètre réduit 35 de la tige 31 est alors en face de l'ajutage 38 qui est ainsi en communication avec l'ajutage 39, et le liquide hydraulique est déchargé depuis le vérin 14 à travers la canalisation 33, la vanne tiroir 3 ouverte et la canalisation 34 vers le bac 40. L'effort de poussée du vérin 14 sur le plateau 12 est sensiblement annulé. La résistance de la goupille 32 est calculée de telle sorte que l'effort d'arc-boutement du cliquet 22 sur la crémaillère 20 ne soit pas susceptible de déformer la crémaillère ou le cliquet. On remarquera que l'appui de la tette 36a sur la bague 37 continue d'assurer une sécurité positive au rapprochement des plateaux 11 et 12 après rupture de la goupille 32. Par ailleurs, tant que cette goupille 32 n'aura pas été remplacée la presse ne pourra fonctionner, la vanne tiroir 3 s'ouvrant au moindre effort de traction sur la crémaillère 20. Etant donné que la rupture de la goupille 32 est le résultat d'une fausse manoeuvre ou d'un inci dent de fonctionnement du système de distribution, cette fausse inaperçus manoeuvre ou cet incident de fonctionnement ne peuvent passer/du fait que la remise en fonctionnement de la presse impose une intervention positive et une manoeuvre inhabituelle pour le remplacement de la goupille. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et bien des variantes pourraient être réalisées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour presse hydraulique à deux plateaux rapprochés en force dans une course linéaire sous l'action d'un vérin alimenté en liquide sous pression, destiné à interdire le rapprochement des plateaux après ouverture d'une porte d'accès à la presse et comprenant une cale adaptée à etre insérée entre deux organes de butée solidaires respectivement des deux plateaux en réponse à l'ouverture de la porte d'accès, caractérisé par une vanne constituant un des organes de butée, sollicités en ouverture par l'abutenent de ladite cale selon ladite course, maintenue fermée par un moyen de verrouillage à résistance limitée et branchée en décharge de pression sur ledit vérin. 2. Dispositif selon la revendication 1, où la cale est une crémaillère attelée à un premier plateau et parallèle à la course avec des dents inclinées vers le second plateau, un cliquet solidaire du second plateau formant premier organe de butée en venant en arc-boutement contre une des dents inclinées en réponse à l'ouverture de la porte d'accès, caractérisé en ce que le second organe de butée est une vanne tiroir attelant ladite crémaillère audit premier plateau, sollicitée en ouverture par l#arc-boutement dudit cliquet sur lesdites dents inclinées, maintenue fermée par une goupille cassante calibrée, et branchée en décharge de pression sur le vérin. 3. Dispositif selon la revendication 2, carac#aroé en ce que ladite vanne tiroir comprend un corps avec un alésage cylindrique, une tige adaptée à coulisser de façon étanche dans ledit alésage entre une position de fermeture et une position d'ouverture, deux ajutages ménagés dans le corps débouchant dans l'alésage, un premier ajutage relié par une canalisation audit vérin et le second-ajutage relié à une canalisation de décharge, et un évidement dans la tige adapté à mettre en communication les deux ajutages en position ~d'ouverture, ladite goupille cassante traversant radialement le corps et la tige par des canaux alignés en position de fermeture. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par un épaulement de ladite tige adapté à venir en butée sur un épaulement complémentaire dudit corps en position d'ouverture.