Brevet FR2348051A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne une poinçonneuse bydrau lique se composant d'un corps comprenant notamment un dispositif multiplicateur de pression alimenté par un fluide à basse ou moyenne pression et alimentant un vérin de poinçonnage à haute pression, et un porte-matrice amovible supportant une matrice de poinçonnage rapportée On utilise généralement de telles poinçonneuses dans les cas où l'on désire percer des tôles ou des plaques métalliques d'une manière rapide et nette, évitant tout travail de finition ultérieur. Toutefois l'usage de ces poinçonneuses, notamment dans l'industrie automobile, est souvent limité par leur encombrement. En effet, l'emploi, pour ces poinçonneuses, d'un dispositif multiplicateur de pression, permet d'éviter l'alimentation directe de la poinçonneuse en fluide à haute pression et, par conséquent, la nécessité de prévoir des conduites d'alimentation relativement rigides limitant la mobilité de la poinçonneuse, mais augmente par contre sensiblement l'encombrement de ces poinçonneuses au point de ne pas permettre, dans ltétat actuel de la technique, leur usage lorsque l'accès aux plaques à percer n'est pas direct. Un premier but de la présente invention est de réaliser une poinçonneuse d'angle, c'est-à-dire une poinçonneuse présentant une grande mobilité et un faible encombrement de manière à pouvoir opérer dans des endroits peu accessibles. Un autre but de l'invention est de pourvoir la poinçonneu- se d'un serre-flan hydraulique particulièrement robuste et fiable assurant en outre le dévêtissage du poinçon, sans altérer le faible encombrement de cette poinçonneuse. La poinçonneuse qui fait l'objet de la présente invention est essentiellement caractérisée en ce que l'axe longitudinal du dispositif multiplicateur de pression fait un certain angle non nul avec l'axe longitudinal du vérin de poinçonnage. De préférence, le vérin de poinçonnage à haute pression est un vérin à double effet et comporte une première chambre alimentée par le dispositif multiplicateur de pression, dans laquelle coulisse le piston du vérin de poinçonnage, et une seconde chambre alimentée en permanence par un fluide à basse ou moyenne pression. Dans cette seconde chambre, et sur la tige du vérin de poinçonnage, coulisse un piston annulaire constituant un serreflan hydraulique, le diamètre extérieur de ce piston annulaire étant légèrement inférieur au diamètre intérieur de la première chambre. De préférence,un clapet taré assure la réalimentation du dispositif multiplicateur de pression afin notamment de compenser les fuites du fluide de pression. Un mode particulier de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique partielle d'une poinçonneuse conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de dessous de cette poinçonneuse. La figure 5 est une vue en coupe schématique partielle suivant la ligne 111-111 de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1. ta figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 1. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 1. La poinçonneuse de l'invention se compose essentiellement d'un corps en acier 1 et d'un porte matrice amovible 2 supportant une matrice de poinçonnage rapportée 3. Le corps en acier 1 contient un dispositif multiplicateur de pression 4 dont une chambre de surpression SA communique, par un conduit 6A, avec une première chambre 7A d'un vérin 8 de poin çonnage à haute pression. Un piston de surpression 9, solidaire d'un piston de commande 10, coulisse dans la chambre de surpression SA de manière à alimenter par intermittence, en fluide A' à haute pression, la première chambre 7A du vérin 8 de poinçonnage. te piston de commande 1-0, de préférence à double tige, coulisse lui-même dans un cylindre de commande il du dispositif multiplicateur de pression 4. te mouvement du piston de commande 10, et par conséquent du piston de surpression 9, est obtenu en injectant par intermittence un fluide A sous pression dans une chambre inférieure de commande 11A délimitée par le piston 10 dans le cylindre 11. Ce fluide sous pression A est délivré à la chambre inférieure flA, à travers un conduit d'alimentation 12A, (aisément visible sur la figure 3) par une source SA (non représentée). L'autre chambre 11B délimitée par le piston 10 dans le cylindre 11 ou chambre supérieure est elle-m8me remplie d'un fluide sous pression B', fourni par une source SB non représentée, à travers le conduit d'alimentation 12B (figure 3) et à travers une résistance d'écoulement 13B (figure 5). te fluide fourni par la source SB en amont de la résistance 13B sera noté B. La chambre de surpression SA communique, à travers des conduits 14A, 15A et un clapet 16A muni d'un ressort 17, avec le conduit d'alimentation 12A. Lorsque le fluide à haute pression A' est injecté dans la première chambre 7A, le piston 18 du vérin de poinçonnage 8 actionne, par l'intermédiaire d'une tige 19 et d'une cale de frappe 20, un poinçon amovible 21 maintenu par un porte poinçon 22. Belon l'invention, l'axe longitudinal 23 du dispositif multiplicateur de pression 4 fait un angle non nul, de préférence égal à 900, avec l'axe longitudinal 24 du vérin de poinçonnage 8. te vérin de poinçonnage 8 à haute pression comprend, outre la première chambre 7A alimentée par intermittence en fluide sous pression A' par le dispositif multiplicateur de pression 4, et dans laquelle coulisse le piston 18, une seconde chambre 7B alimentée en permanence par le fluide B à basse ou moyenne pression délivré par la source SB à travers le conduit d'alimentation 12B. A l'intérieur de la seconde chambre 7B, et sur la tige 19 du piston 18 du vérin de poinçonnage 8, coulisse un piston annulaire 25 constituant un serre-flan hydraulique sur lequel est montée une rondelle serre-flan 26 destinée à venir s'appliquer contre la plaque 27 à poinçonner. te diamètre extérieur de ce piston annulaire 25 est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la première chambre 7A du vérin de poinçonnage 8. te fonctionnement de la poinçonneuse de l'invention est le suivant: immédIatement après une opération de poinçonnage, le poin çon 21 se trouvant alors dans la matrice 3 (figure 1), la seconde chambre 73 du vérin 8 est alimentée en fluide B à pression moyenne (par exemple 250 bars). La chambre supérieure 11B du multiplicateur de pression 4 est simultanément alimentée à travers la résistance 13B par le fluide B' à pression moyenne. La source SA étant coupée, le circuit du fluide A et du fluide A', constitué essentiellement par les conduits 12A, 14A, 15A, les chambres 7A, 1 1A et le clapet 16A, est mis en retour libre au: réservoir de fluide A (non représenté). Le piston de surpression 9 cessant d'exercer sa poussée, et la pression dans la première chambre 7A du vérin de poinçonnage étant donc ainsi réduite, le clapet 16A peut s'ouvrir sous l'action du ressort 17 de manière à permettre l'écoulement du fluide A'. La pression exercée par le fluide B dans la seconde chambre 73 du vérin de poinçonnage a pour premier effet de maintenir le serre-flan 25 dans sa position, tout en opérant le retrait du piston 18, pour le dévêtissage du poinçon 21. Puis, l'effet différentiel des pressions s'exerçant d'une part sur la face du piston 18 tournée vers la chambre 73 et d'autre part sur la surface du piston annulaire 25 permet au piston 18 d'entraîner le serre-flan 25, par butée de son embout 28 sur ce dernier, dans son retrait ultérieur. Ce retrait total étant effectué, une phase de poinçonnage est opérée en reliant le circuit du fluide B et du fluide 3', cons titubé essentiellement par la conduite 123, la résistance 133 et les chambres 73 et 113, au réservoir du fluide B (non représenté), à travers une valve de décharge extérieure (non représentée)maintenant une basse pression dans le circuit (par exemple 80 bars). Le circuit du fluide A et du fluide A' est alors alimenté par la source SA, la pression de fluide dans ce circuit montant alors régulièrement. te clapet 16A étant ouvert,la première chambre 7A se remplit d'abord d'un fluide à basse pression (par exemple t2 bars), qui pousse le piston de poinçonnage 18. Ce mouvement est possible grace à l'effet différentiel de pression mentionné ci-dessus. te piston annulaire 25 se déplace avec le piston 18 à cause de la basse pression maintenue dans la chambre 73. Lorsque la rondelle serre-flan 26 vient en contact avec la plaque 27 à poinconner, le mouvement du piston de poinçonnage 18 se trouve bloqué et la pression dans les conduits 12A, 14A, 15A et les chambres 7A, 11A augmente, ce qui provoque la fermeture du clapet 16A. La pression du fluide A continuant à augmenter, le piston de commande 10 du dispositif multiplicateur de pression 4 est actionné tandis que le fluide B' de la chambre supérieure 1113 refoule à une valeur déterminée par le tarage de la valve de décharge (non représentée) et par la valeur de la résistance d'écoulement 133. Le fluide A' contenu dans la première chambre 7A du vérin 8, ne pouvant plus s'écouler par le clapet 16A après la fermeture de ce dernier, est soumis, du fait de la différence entre les diamètres des pistons de commande 10 et de surpression 9, à une pression élevée (par exemple 1200 bars),qui actionne le piston 18 du vérin de poinçonnage 8. il est du reste bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus a'été décrit à titre d'exemple et que des modifications accessibles à l'homme de l'art peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. - REVENDICATIONS 1.- Poinçonneuse hydraulique se composant d'un corps comprenant notamment un dispositif multiplicateur de pression alimenté, par intermittence, par un fluide à basse ou moyenne pression et alimentant un vérin de poinçonnage à haute pression, et un porte matrice amovible supportant une matrice de poinçonnage rapportée, caractérisée en ce que l'axe longitudinal 23 du dispositif multiplicateur de pression 4 fait un certain angle non nul avec l'axe longitudinal 24 du vérin de poinçonnage 8. 2.- Poinçonneuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit angle est voisin de 900. 3. Poinçonneuse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le vérin de poinçonnage 8 est un vérin à double effet comportant une première chambre 7A, alimentée par le dispositif multiplicateur de pression 4, dans laquelle coulisse un piston 9 du vérin de poinçonnage, et une seconde chambre 7B alimentée en permanence par un fluide B à basse ou moyenne pression. 4.- Poinçonneuse suivant la revendication 3, caractéri- séeen ce que dans ladite seconde chambre 7B, et sur la tige 19 du piston 18 du vérin de poinçonnage 8, coulisse un piston annulaire 25 constituant un serre-flan hydraulique. 5.- Poinçonneuse suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le diamètre extérieur dudit piston annulaire 25 est inférieur au diamètre intérieur de la première chambre 7A du vérin 8. 6.- Poinçonneuse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un clapet taré 16A assure la réalimentation en fluide du dispositif multiplicateur de pression 4.