Brevet FR2395139A1 — publié le 19790119

La présente invention concerne les presses hydrauliques et a notamment pour objet un système de commande de la traverse mobile d'une telle presse. L'invention en question peut être utilisée avec le maximum davantage dans les presses hydrauliques de martelage, dans lesquelles la traverse doit etre arrêtée dans la position requise sans l'intervention de l'opérateur. Actuellement, on contact des presses hydrauliques dans lesquels sont utilisés différents systèmes de commande de la traverse mobile, qui compreunnant un organe de commande réalisé sous forme d'un distributeur hydraulique à soupapes, et un système de couplage à réaction. En regle générale, ce système de couplage à réaction comprend un transmetteur de position de la traverse mobile, un amplificateur du signal du transmetteur, un transducteur destiné à transformer le signal électrique en un signal mécanique ou hydraulique, un dispositif d'assistance amplifiant ce dernier sigYL et agissant sur le distributeur hydraulique commandant la traverse. Ce système est difficile à exploiter dans les conditions d'un atelier métallurgique et présente une fiabilité insuffisante bien qu'il assure a précision requise d'arret de la traverse mobile. Cela s'explique par le fait que, Earfois, le système fonctionne avec des à-coups qui sont à l'origine de pièces défectueuses . ci, dans le cas des presses de martelage puissantes, entraient des pertes considérables de temps et de métal. te système de commande à couplage mécanique à réaction est plus fiable en exploitation et de conception moins compliquée. On connaît des systèmes de commande de la traverse mobile d'une presse hydraulique, qui comprennent un distributeur de commande hydraulique à soupapes, dont les soupapes coopèrent par l'intermédiaire de poussoirs avec un arbre à cames relié à une commande manuelle, et un système de couplage mécanique à réaction (voir, par exemple, le certificat d'auteur NO 334 091, cl. 330b). te système de couplage mécanique à réaction comprend des éléments rotatifs montés sur un arbre de commande; l'un de ces éléments se présentent comme un secteur à ergots, et l'autre, sous forme d'une roue tangente comportant sur sa face des ergots qui entrent en prise avec les ergots du secteur. Sur ce même arbre est calé un pignon engrenant avec une crémaillère reliée à la traverse. La roue tangente engrène avec une vis sans fin qui, par l'intermédiaire d'un couplage cinématique rigide, est reliée à la commande du distributeur. La transmission du signal de réaction se fait comme suit. Â la rotation de l'arbre et, par conséquent, du secteur, d'un angle proportionnel au déplacement de la traverse, les ergots du secteur entrent en prise avec ceux de la roue tangente. En tournant, cette dernière déplace la vis sans fin suivant son axe et le signal de réaction attaque la commande du distributeur hydraulique en causant la fermeture de ses soupapes. te défaut principal d'un tel système réside dans la précision limitée de l'arrêt de la traverse. Cela s'explique par le fait que, pour obtenir la précision requise de l'arrêt , il faut que la fermeture des soupapes soit réalisée sur une longueur de déplacement suffisamment faible de la traverse. Donc, pour maintenir cette faibie valeur de déplacement, il faut que l'engrènement des éléments rotatifs s'effe ctuer.progressivement . Mais le secteur entre en interaction avec la roue tangente en effectuant un mouvement suivant un arc de cercle correspondant à une échelle déterminée, à la course de la traverse.Cela signifie que pour augmenter la précision requise de l'arrêt il faut soit augmenter le diamètre de la roue tangente, ce qui crée des inconvénients et rend la construction plus compliquée, sôft réduire le déplacement axial de la vis sans fin, nécessaire pcur arrenter la traverse, ce qui exige l'utilisation de moyens supplémentaires qui compliquent la construction et affectent le fonctionnement du dispositif te but de la présente invention est d'éliminer le défaut mentionné. On s'est proposé pour cela de créer un système de commande de la traverse d'une presse hydraulique, dans lequel le mécanisme de couplage à réaction serait conçu de manière à augmenter la précision de l'arrêt de la traverse et améliorer l'exploitation en régime de fonctionnement automatique. Ce problème est résolu du fait que dans un système de commande de la traverse d'une presse hydraulique , du type comprenant un distributeur de commande hydraulique du type à soupapes dont les soupapes coopèrent, par l'intermédiaire de poussoirs, avec un arbre à cames lié à un levier de commande manuelle, et un système de couplage mécanique à réaction comprenant deux éléments rotatifs pourvus de saillis sur leurs faces et montés sur un arbre de commande, l'un desdits éléments étant lié à la traverse et sa rota tioétant proportionnelle à la valeur du déplacement de la traverse, tandis que l'autre élément est relié à la commande du distributeur afin de transmettre à ce dernier un signal de réaction lors de la coopération desdites saillies, suivant l'invention l'un desdits éléments rotatifs est monté sur l'arbre de manière à pouvoir se déplacer en translation par rapport à ce dernier d'une valeur directement proportionnelle à son angle de rotation afin de mettre progressivement en prise lesdites saillies, la commande dudit distributeur hydraulique comprenant un élément auxiliaire qui réagi au signal de réaction résultant de la mise en contact'progressive desdites saillies et qui est monté dans la commande dudit distributeur de façon à exclure la transmission dudit signal au levier de commande manuelle. Une telle réalisation du système de commande de la traverse assure un arrêt précis de la traverse et améliore les conditions de fonctionnement, car l'entrée en contact progressive du tambour et de la roue tangente permet au tambour d'effectuer n'importe quel nombre de révolutions nécessaire pour assurer la précision requise de l'arrêt avant qu'il entre en contact avec la roue tangente. L'élément auxiliaire réagissant au signal de réaction améliore le fonctionnement en régime automatique. En outre, conformément à l'invention , il est rationnel que l'élément rotatif monté de manière à pouvoir effectuer un mouvement de translation soit réalisé sous forme d'un tambour relié à l'arbre de commande à l'aide d'un engrenage à vis et dont l'une des faces porte les saillies précitées. Sur la surface extérieure de ce tambour est enroulé un élément flexible relié à un levier à bras égaux dont ltun est relié à une extrémité de lraverse. et l'autre, à l'autre extrémité de la traverse, l'autre élément rotatif précité étant fixé rigidement audit arbre. Une telle réalisation est de construction plus simple et d'un emploi plus commode. Il est avantageux de réaliser ltélément auxiliaire précité sous forme d'un arbre à cames supplémentaire avec un servo-amplificateur, ledit arbre à cames supplémentaire étant attaqué par le signal de réaction et étant placé parallèlement à 1 'arbre à cames du distributeur hydraulique, et ses poussoirs étant munis de culbuteurs coopèrant avec les cames des deux arbresà cames, ceux-ci étant mis en rotation soit sous l'action du signal de réaction, soit sous l'action du signal du levier de commande manuelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre , d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés dans lesquels: -la figure 1 représente le schéma de principe du système proposé de commande de la traverse (vue axonométrique); -la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un poussoir de soupape avec son culbuteur. Le système de commande proposé comprend un distributeur hydraulique du type à soupapes 1 (figure 1) , qui actionne la traverse 2, et un système de couplage mécanique à réaction. Ce système est constitué par des éléments rotatifs 4 et 5 montés sur un arbre de commande 3. L'élément 4 est réalisé sous forme d'un tambour 6 alors que l'élément 5 est exécuté sous forme d'une roue tangente 7 de couple à vis sans fin. Sur les faces. respectives du tambour et de la roue tangente sont prévues des ergots ou saillies 8 et 9, respectivement. Le tambour 6 est monté mobile sur l'arbre 3 au moyen d'un engrenage à vis 10, tandis que la roue tangente est fixée audit arbre rigidement. L'engrenage à vis 10 permet au tambour 6 de de se déplacer en translation sur l'arbre 7 d'une valeur directement proportionnelle à l'angle de rotation de ce drenier, ce qui permet aux saillies 8 et 9 d'entrer progressivement en contact mutuel. Sur la surface extérieure du tambour 6 est enroulé et fixé un élément flexible 11, dont une extrémité est constamment tendue par un poids 12. L'autre extrémité de l'élément flexible Il est reliée à un levier 13 à bras égaux. tes bras de ce dernier sont raccordés respectivement aux extrémités 15 et 16 de la traverse 2 par l'intermédiaire d'un autre élément flexible 14. La roue tangente 7 engrène avec la vis sans fin 17 l'une des extrémités 18 de laquelle se trouve dans un boîtier 19. Ce boitier contient un ressort 20 qui agit sur l'extrémité 18 de la vis sans fin 17 et la maintient en position extrême droite (suivant la figure 1). Sur le boitier 19 est emmanchée une roue 21 de chaîne, reliée par une transmission à une chaîne 22 à une autre roue de chaîne 23 calée sur l'arbre d'un moteur électrique 24. te boiter 19 est immobilisé au moyen d'un frein 25. L'autre extrémité de la vis sans fin 17 est reliée rigidement au moyen d'une. servo-commande hydraulique 27 à un élément auxiliaire 28 inclus dans la commande du distributeur hydraulique 1. t'élément 28, réalisé sous forme d'un arbre à cames, est destiné à réagir SoL l'action du signal8 réaction. En plus de l'élément auxiliaire 28, la commande du distributeur hydraulique 1 comprend un arbre à cames 29, dont une extrémité est reliée à un levier 31 de commande manuelle par l'intermédiaire d'une servo-commande 30. tes arbres 28 et 29 sont montés en parallèle. te levier 31 de commande manuelle peut prendre les positions suivantes: "arrêt", désignée sur le dessin par la lettre a "Descente" de la traverse jusqutau contact de l'ébauche- lettre "b"; "Course utile" - lettre "c"; "Montée" de la traverse jusqu'à la position de départ - lettre "d". tes arbres 28 et 29 portent les cames 32 et 33, respectivement (figure), qui coopèrent avec des culbuteurs 34 montés sur des poussoirs 35. Ces poussoirs font officie d'éléments de commandes pour les soupapes 36, 37, 38, 39, 40 et 41 logées dans les corps 42 et 43 (figure 1). te système hydraulique comprend une valve de remplissage 44 placée dans un corps 45. Cette valve est reliée à un réservoir hydropneumatique de basse pression 46 et commandée par une servo-commande 47 à l'aide du distributeur hydraulique 1. te réservoir 48 accumule sous haute pression le liquide qui, au moyen du distributeur hydraulique 1, est amené dans les vérins hydrauliques 49 et 50 de la traverse 2. En régime de commande manuelle, le dispositif fonctionne comme suit. te levier 31 de commande manuelle est placé en position "d" ("Montée"). L'arbre à cames 29 occupe alors une position dans laquelle ses cames 33 agissent sur les culbuteurs 34 et font passer les soupapes 36 +1 du distributeur 1 dans la position correspondat à la course totale en arrière de la traverse 2. Ensuite en mettant en marche le moteur électrique 24, on fait tourner la vis sans fin 17 de manière qu'à la suite de la rotation de la roue tangente 7 avec l'arbre 3, le tambour 6 s'éloigne au maximum de la roue tangente 7 suivant le tronçon d'engrenage à vis 10.En mettant successivement le levier 31 de commande manuelle dans les positions "Arrêt" - "a", "Descente" - "b" et'Course utile", on peut faire descendre la traverse 2 jusqu a sa position la plus basse, car lors de la descente de la traverse le poids 12 fait tourner le tambour 6 (sur lequel s'enroule alors le mou de l'élément flexible 11) et le rapproche de la roue tangente 7 jusqu'à une distance à laquelle les saillies 8 du tambour 6 n'entrent pas en prise avec les saillies 9 de la roue tangente 7, de sorte que le couplage à réaction n'entre pas en jeu pendant toute la course de la traverse mobile. te passage du régime de commande manuelle au régime d'arrêt forcé dans une position déterminée se déroule de la façon suivante. On met le levier 31 de commande manuelle dans la position "Descente" b pour que la traverse 2 prenne sa position inférieure, ensuite on place le levier 31 dans la position "Course utile" - "c". Puis, à l'aide du moteur électrique 24 assurant la rotation de l'arbre 3 avec la roue tangente 7, on rapproche le tambour 6 de la roue tangente 7 suivant le tronçon d'engrenage à vis 10. A la suite de ce rapprochement les saillies 9 de la roue tangente 7 viennent, à un certain moment, buter contre les saillies 8 du tambour 6, ce qui provoque l'arret de la roue tangente 7. En continuant de tournr la vis sans fin 17 se déplace le long de son axe en comprimant le ressort 20 et agit par l'intermédiaire de son élément rigide 26 sur la servo-commande hydraulique 27. En conséquence, l'arbre à cames 28 de l'élément auxiliaire se met en rotation et ses cames 32 agissent sur les culbuteurs 34 en faisant passer successivement les soupapes 36 à 41 du distributeur hydraulique 1 dans les positions correspondant aux positions du levier 31, à savoir "b", "a" et "d". ta traverse 2 commence à monter et c'est à partir de ce moment qu'on fixe la position neutre du moteur électrique 24. Lorsque la traverse 2 atteint la position requise, on arrete le moteur électrique 24. La traverse 2 s'immobilise, le ressort 20 est alors décomprimé. Ensuite, en actionnant le levier de commande manuelle, on peut déplacer la traverse 2 et afficher sa course utile dans une zone comprise entre les positions "Affichée" et "Haute". Pendant le fonctionnement, lorsque la traverse 2 atteint la position "Affichée", elle s'arrête indépendamment de la position du levier 31 de commande manuelle, du fait qu'avant ce moment les saillies 8 du tambour 6 tournant sous l'action du poids 12 entrent en prise avec les saillies 9 de la roue tangente 7. La rotation de cette dernière, le déplacement axial de la vis sans fin 17 et la rotation de l'arbre à cames 28 de l'élément auxiliaire font passer les soupapes 36 à 41 du distributeur 1 à la position "Arrêt" - "a'. te système de commande proposé peut fonctionner en régime automatique à condition qu'on utilise un bloc de commande automatique (non représenté) qui fait tourner le moteur électrique 24 dans un sens ou dans l'autre ou qui l'arrete conformément au programme préétabli. te levier 31 de commande manuelle étant mis en position "c't:, le bloc de commande automatique , conformément audit program- me, fait monter ou descendre la traverse 2 ou bien itarrête dans une position déterminée. On peut à tout moment arrêter la presse et mettre la traverse 2 en position haute en faisant passer le levier de commande manuelle 31 à la position "d". Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu a 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. REVENDICATIONS 1. Système de commande de la traverse d'une presse hydraulique , du type comprenant un distributeur de commande hydraulique du type à soupapes, dont les soupapes coopèrent par l'intermédiaire de poussoirs avec un arbre à cames relié à un levier de commande manuelle, et un système de couplage mécanique à réaction comprenant deux éléments rotatifs montés sur un arbre de commande et pourvus de saillies sur leurs faces respectives mutuellement en regard, l'un desdits éléments rotatifs étant relié à la traverse et sa rotation étant proportionnelle au déplacement de ladite traverse, tandis que l'autre élément rotatif est relié à la commande du distributeur afin de transmettre à ce dernier le signal de réaction lors de l'interaction desdites saillies caractérisé en ce que l'un desdits éléments rotatifs est monté sur ledit arbre de commande de manière qu'il puisse se déplacer en tran- lation par rapport à ce dernier d'une valeur directement propor tionnele à son angle de rotation, de manière à assurer une mise en contact progresslve desdites saillies entre elles, et en ce que la commande du distributeur hydraulique comprend un élément supplémentaire auquel est appliqué le signal de réaction résultant de la mise en contact progressive desdites saillies, ledit élément supplémentaire étant agencé dans ladite commande de façon à exclure la transmission dudit signal au levier de commande manuelle. 2. Système conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément rotatif monté mobile en translation sur ledit arbre de commande se présente sous forme d'un tambour relié à ce dernier par engrenage à vis et comportant sur l'une de ses faces lesdites saillies, tandis que sur sa surface extérieure est enroulé et fixé un élément flexible relié à un levier à bras égaux dont un bras est relié à une extrémité de la traverse tandis que l'autre est relié à l'autre extrémité de la traverse, l'autre élément rotatif précité étant fixé rigidement sur ledit arbre de commande. 7. Système suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément supplémentaire précité se présente sous forme d'un arbre à cames associé à une servo-commande hydraulique à laquelle est appliquée le signal de réaction et disposé parallèlement à l'arbre à cames du distributeur hydraulique, dont les poussoirs sont munis de culbuteurs sur lesquels agissent les cames des deux arbres à cames, la rotation de ceux-ci étant commandée soit par le signal de réaction , soit par le signal du levier de commande manuelle.