Brevet FR2351731A1 — publié le 19771216

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de graissage automatique de matrices d'estampage. Dans une machine d'estampage, une pièce à estamper est placée sur une matrice fixe inférieure et est frappée par une matrice supérieure liée à une masse frappante. De façon générale, il est nécessaire d'effectuer plusieurs frappes sur la pièce pour obtenir la finition souhaitée. En outre, il est généralement prévu plusieurs empreintes de matriçage disposées côte à côte dans un mEme bloc matrice, par exemple une empreinte de roulage, une empreinte d'ébauche et une empreinte de finition. Au cours des frappes successives sur la m8me pièce, qui ont lieu à intervalles répétitifs, des battitures se détachent de la pièce et il est nécessaire de les enlever par soufflage pour qu'elles n'encrassent pas l'empreinte dans laquelle se trouve la pièce ni les empreintes voisines ce qui aurait pour effet de nuire à la finition de la pièce. En outre, il est nécessaire de prévoir sur les matrices supérieure et inférieure un graissage. De façon classique, ce soufflage des battitures et ce graissage des matrices est effectué de façon manuelle. Un graisseur, muni d'un pistolet à air comprimé souffle les battitures sur la matrice inférieure tandis que le matriceur relève la pièce entre deux frappes et ensuite, au moyen d'un chiffon lié à une per che qu'il trempe dans un bac à graisse, le graisseur applique très rapidement de la graisse sur les matrices supérieure et inférieure4 A l'heure actuelle, il est généralement prévu des pistolets graisseurs ou même des pistolets combinés permettant d'envoyer au choix un Jet d'air comprimé ou de la graisse. On notera que la réalisation manuelle de cette opération est délicate.En effet, le graisseur doit synchroniser ses mouvements avec le matriceur et doit agir très rapidement étant donné les rythmes de frappe des machines modernes qui peuvent, par exemple, être de plus d'une frappe par seconde. De façon générale, il est nécessaire d'effectuer un soufflage des battitures à chaque frappe et un graissage périodique, par exemple une fois toutes les trois frappes. Outre ces inconvénients, ltopération de graissage est peu précise. Il en résulte que la quantité de graisse pulvérisée est plus ou moins grande et qu'il se provoque un salissement des parties voisines de la matrice. Un objet de la présente invention est de prévoir un nouveau procédé de soufflage et de graissage automatique de matrices d'estampage. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel procédé qui permet de minimiser et d'optimiser les quantités de graisse utilisées. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procédé automatique qui permette d'!lminer les inconvénients des opérations manuelles susmentionnées. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif mettant en oeuvre ce procédé. Ces objets ainsi que d'autres sont atteints en prévoyant d'utiliser un élément de soufflage et un élément de graissage indépendants pour chacune des opérations de soufflage et de graissage nécessaires, de détecter la position de la masse d'estampage en cours de fonctionnement,et de commander à l'aide du signal produit à la suite de la détection de la mise en route de chacun des moyens de soufflage et de graissage à des instants prédéterminés et provenant des durées prédéterminées au cours des cycles de frappe. Les objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple,faite en liaison avec les dessins joints dans lesquels La figure 1 représente une masse d'estampage associée au moyen de détection et aux moyens de graissage et de soufflage selon la présente invention ; les figures2AF et 2C représentent à titre d'exemple un circuit électronique propre à commander les valves de graissage et de soufflage en réponse aux signaux fournis par les détecteurs ; et La figure 3 représente un tableau temporel illustrant à titre d'exemple la séquence d'opérations d'un dispositif selon la présente invention. La figure 1 représente très schématiquement à titre d'exemple, un marteau d'estampage de forge 1 comprenant une masse 2 portant une matrice 3 frappant sur un socle 4 portant une matrice complémentaire 5. Dans la suite du texte la matrice 3 sera appelée matrice supérieure et la matrice 5 matrice inférieure. Ces matrices 3 et 5 sont munies d'empreintes complémentaires dans lesquelles sont placés les lingots à estamper. Des détecteurs de proximité A, B et C sont disposés à proximité de la masse 2 pour détecter son passage. Un moyen de soufflage ou pistolet à air comprimé 10 est orienté de façon à diriger son jet vers la matrice inférieure 5. Un pistolet graisseur 11 est également orienté vers cette matrice inférieure. Un pistolet graisseur 12 est orienté vers le haut de façon à pouvoir envoyer un jet de graisse pulvérisée vers la matrice supérieure 3 au cours de son mouvement de remontée.Ces pistolets souffleur et graisseurs sont alimentés de façon connue en air comprimé en ce qui concerne le pistolet souf fleur et en air comprimé et en graisse en ce qui concerne le pistolet gndss- seur.0n a sflamentreErésenté en figure 1 et de façon schématique des valves de commande de distributeur 13, 14 et 15 agissant en réponse à des signaux 16, 17 et 18. Les autres éléments du circuit d'alimentation en air comprimé et en graisse sont connus. En figure 1, deux moyens de graissage 11 et 12 et un moyen de soufflage 10 ont été représentés. Bien entendu, la présente invention se base sur la décomposition des postes de graissage et des postes de soufflage en postes individuels et il peut être prévu un plus grand nombre de postes de soufflage et de graissage, par exemple un poste de graissage pour chaque empreinte des matrices inférieure et supérieure ou un poste de soufflage pour chaque empreinte de la matrice inférieure. Les figures 2A, 2B et 2C, représentent un circuit électrique fournissant les signaux de commande 16, 17 et 18 des valves 13, 14 et 15 de la figure 1 à partir des signaux de détection en provenance des détecteurs de proximité A, B et C. En se référant plus particulièrement à la figure 2A, les détecteurs A, B, C de la figure 1 fournissent des impulsions de commande aux bobines de relais Al, B1 et CI. Les contacts A2 et C2 des bobines Al et C1 sont normalement ouverts tandis que le contact B2 de la bobine B1 est normalement fermé. Dans la description suivante des circuits des figures 2A, 2B.at 2C.Iesbobines de relais seront désignées par des références littérales et les contacts correspondants seront désignés par la môme lettre suivie d'une référence numérique. Le circuit de la figure 2A est alimenté par des bornes 20 et 21. Les contacts B2 et A2 décrits précédemment sont montés en série avec une bobine de commande de relais D. Un premier contact D1 du reMis D est monté en parallèle avec le contact A2. Ainsi, une fois que le détecteur A a fourni une impulsion de ferme- ture à la bobine Al, la bobine de relais D entratne la fermeture du contact D1 et cette bobine D reste alimentée tant que la bobine B1 ne provoque pas ltouverture du contact B2.Ce fonctionnement de la bobine D est représenté par la courbe D de la figure 3, en relation avec la courbe a de la figure 3 qui représente de façon très schématique le déplacement de la masse frappante en fonction du temps ainsi que les positions des détecteurs de proximité A, B et C selon cette course. Bien entendu, ces positions sont données de façon très schématique et à titre indicatif et non limitatif. En parallèle avec la bobine de relais D,est disposée une bobine de relais E en série avec une résistance variable 22 et en parallèle avec un condensateur 23. Ainsi, le relais E est commandé après un certain retard déterminé par la valeur du condensateur 23 et le réglage de la résistance 22. Bien entendu, si l'alimentation aux bornes 20 et 21 est alternative et que lton préfère utiliser comme condensateur 23 un condensateur électrolytique, une diode sera placée en série avec la résistance 22. La séquence de fonctionnement de ce relais E est représentée par la courbe E de la figure 3. Aux bornes 20 et 21 sont également connectés en série un contact D2 du relais D, le contact C2 normalement ouvert qui est fermé par l'impulsion de détection du détecteur C agissant sur la bobine Cl,et une bobine de relais F. Cette bobine de relais F commande un contact F1 en parallèle avec le contact C2. Ainsi, le relais F n'est fermé que pendant l'alimentation de la bobine relais D et uniquement à partir de l'instant où le détecteur C a détecté le passage de la masse frappante. I1 en résulte que la bobine F n'est alimentée que durant le passage de la masse de bas en haut entre les détecteurs C et B. Ceci est représenté par la courbe F de la figure 3. Enfin, la figure 2A montre également la connexion en série avec le contact D2 d'un contact El du relais E dont le fonctionnement est retardé par rapport au relais D,et d'une bo bine de relais E'. Ainsi, le relais E1 présente la même séquence de fonctionnement que le relais E mais avec un niveau de sécurité supplémentaire. La figure 2B représente l'action des relais décrits en figure 2A sur des bobines d'éleetro-aimants 16, 17 et 18 commandant les vannes de distributeur 13, 14 et 15 -de la figure 1. Le circuit de la figure 2B est connecté à des bornes d'alimentation 30 et 31 qui peuvent eutre identiques aux bornes d'alimentation 20 et 21 de la figure 2A. Entre ces bornes 30 et 31 sont connectés en série un banc de sélecteur 101, un contact F2 du relais F et la bobine d1éîectro-aimant 18. Ainsi, cette bobine d'électro-aimant est commandée pendant la fermeture du relais F, c'est-à-dire pendant la remontée de la masse entre les détecteurs B et C.Le réglage de la durée de commande de l'électro-aimant 18 ctest-à- dire le réglage de la durée de graissage de la matrice supérieure pendant la remontée de la masse frappante est déterminé par l'é- cart entre les positions des détecteurs B et C. D'autre part, entre ces bornes 30 et 31 sont connectés un contact E'l du relais E' et la bobine d'un relais temporisé M dont la temporisation dépend du réglage d'une résistance variable 32. te point de raccordement entre le contact E'1 et la bobine M est connecté à la borne eommune d'un contacteur à deux votes MI qui établit le contact ou bien vers la bobine de l'électro-aimant de soufflage 16 ou bien, par l'intermédiaire d'un banc de sélecteur 102, vers la bobine d'un relais temporisé N dont la durée de temporisation dépend du réglage d'une résistance 33. En parallèle avec cette bobine N est disposé un contact N1 de ce relais en série avec l'électro-aimant 17sdbcommande de graissage bas. Ainsi, les électro-aimants 16 et 17 sont successivement commandés sous l'action des relais M et N comme cela est représenté par les courbes M et N de la figure 3. Le soufflage commence après une certaine temporisation déterminée par le fonctionnement du relais E et s'arrête après une temporisation déterminée par le relais M. Immédiatement après le soufflage commence le graissage bas et ce pendant une durée déterminée par la temporisation du relais N. Ainsi, les courbes F, M et N représentent respectivement les durées de fonctionnement du graissage de matrice supérieure, du soufflage et du graissage de matrice inférieure. Dans la description, qui a été faite Jusqu'à -rsn,de l'invention, il a été décrit une opération de soufflage et deux opérations de graissage à chaque cycle de frappe. Dans la pratique il s'avère qu'il est non nécessaire d'effectuer un graissage à chaque cycle, mais par exemple, qu'il suffit d'effectuer un graissage de matrice inférieure un cycle sur trois et un graissage de matrice supérieure un cycle sur quatre. C'est pourquoi ont été prévus les bancs de sélecteur 101 et 102 de la figure 2B. Ces bancs de sélecteur sont, de façon classique, des contacteurs avançant d'une position à chaque cycle et établissant la fermeture ou non d'un contact selon une séquence prédéterminée, par exemple à l'aide d'un clavier accessible à l'opérateur.Bien entendu, le fait qu'un soufflage ait lieu à chaque cycle est ici indiqué uniquement à titre d'exemple et on pourrait également prévoir un banc de sélecteur en série avec l'électro-aimant de soufflage de façon à ne l'actionner qu'au cours de cycles prédéterminés. La figure 2C représente plus particulièrement certains dispositifs associés au sélecteur et notamment les moyens de remise à zéro de ce sélecteur. En effet, il est nécessaire de prévoir une remise à zéro manuelle pour le cas où, par suite d'une frappe défectueuse, une pièce devrait Entre mise au rebut apres le ou les premiers cycles de frappe. Le circuit de la figure 2C comprend des bornes d'alimentation alternative 40 et 41 qui peuvent être identiques aux bornes 20 et 21 ou 30 et 31 des figures 2A et 2B. Aux bornes 40 et 41 est connecté un pont redresseur 42 dont la borne positive est reliée par l'intermédiaire d'un contact normalement ouvert D3 du relais D et d'un contact normalement fermé E'2 du relais E' à une bobine S d'avancement du sélecteur et à la borne négative. En parallèle avec cette bobine S, sont disposés en série un condensateur 43 et une résistance 44 pour éviter des fonctionnements parasites. En se référant aux courbes de la figure 3, on peut voir que le fonctionnement des relais D et E' amène la bobine S du sélecteur à faire avancer ce sélecteur d'un pas à chaque frappe de la machine d'estampage. Ceci constitue le moyen d'avancement automatique du sélecteur. Le moyen d'avancement manuel du sélecteur comprend un bouton-poussoir 45 connecté entre la borne 40 et la bobine de sélecteur S dont l'autre borne est connectée à la borne négative du pont redresseur 42. Un banc 103 du sélecteur est disposé entre le bouton poussoir et la bobine S. Ainsi, pendant l'appui de la touche 45, la bobine S sera alimentée au rythme d'une impulsion par période de l'alimentation alternative présente aux bornes 40 et 41, c'est-à-dire par exemple au rythme d'une impulsion tous les 20èmes de seconde dans le cas d'une alimentation en 50 hertz. Dans le cas où la machine d'estampage comprend un dispositif de marche électro-pneumatique, cette touche 45 de remise à zéro pourra être un contact de relais associé à ce dispositif de marche électro-pneumatique. On a décrit ci-dessus de façon très détaillée un mode de réalisation de la présente invention dans lequel il est utilisé des relais, des relais temporisés et des relais retardés. Bien entendu, la présente invention s'applique à tout moyen de mise en oeuvre du procédé consistant à appliquer séquentiellement et sélectivement des signaux de commande à des postes de graissage et de soufflage associés à une machine d'estampage. En particulier, l'hom- me de l'art notera qu'il est possible d'utiliser, pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention, des circuits logiques utilisant des portes ET, OU, NOR (NON OU) et NAND (NON ET) et que les divers circuits de relais représentés peuvent être remplacés par des relais statiques tels que des thyristors. En outre,les divers sélecteurs peuvent être remplacés par des moyens statiques tels que des compteurs numériques. D'autre part, le nombre de détecteurs qui a été décrit ici comme égal à 3 peut autre modifié et ces détecteurs peuvent être de tout type connu, par exemple optiques et non nécessairement des détecteurs de proximité. En outre, de nombreux voyants indiquant l'état de fonctionnement des divers relais peuvent être prévus de façon connue. La présente invention n1 est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'8tre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'hom- me de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de graissage automatique de matrices d'estampage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - prévoir un moyen de détection de position basse d'une masse d'estampage fournissant un premier signal - prévoir un moyen de soufflage de matrice inférieure - prévoir un moyen de graissage de matrice inférieure - prévoir un moyen de graissage de matrice supérieure - prévoir un premier moyen de temporisation fournissant un deuxième signal pour commander le moyen de soufflage pendant une durée prédéterminée - prévoir un deuxième moyen de temporisation recevant le deuxième signal et fournissant un troisième signal commandant le moyen de graissage de matrice inférieure pendant une durée prédéterminée - prévoir un troisième moyen de temporisation fournissant un quatrième signal commandant le moyen de graissage de matrice supérieure pendant une durée prédéterminée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à prévoir des moyens de sélection pour inhiber et valider respectivement les moyens de graissage et le moyen de soufflage au cours de cycles de frappe prédéterminés. 3 - Appareil de graissage automatique de matrice d'estampage, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier détecteur, détectant une position basse d'une masse d'estampage - un deuxième détecteur détectant une position intermédiaire de la masse d'estampage - un troisième détecteur détectant une position haute de la matrice d'estampage - un moyen de soufflage de matrice inférieure - un moyen de graissage de matrice inférieure - un moyen de graissage de matrice supérieure - un moyen de temporisation fournissant en réponse au signal du premier détecteur, un signal de commande de soufflage de durée déterminée - un moyen fournissant à la fin du signal de commande de soufflage un signal de commande du moyen de graissage de matrice inférieure pendant une durée prédéterminée - un moyen de circuit fournissant, lors de la remontée de la masse entre le détecteur de position intermédiaire et le détecteur de position haute un signal de commande du moyen de graissage de matrice supérieure. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de sélection pour inhiber le fonctionnement des moyens de soufflage et de graissage au cours de cycles prédéterminés parmi les cycles de frappe. 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de remise à zéro manuel des moyens de sélection. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de remise à zéro est constitué dlun circuit comprenant un bouton-poussoir manuel connecté a un moyen de commande d'avance des moyens de sélection par l'intermédiaire d'un banc de ces moyens de sélection, ce circuit étant disposé aux bornes d'une tension alternative redressée simple alternance.