Brevet FR2449490A1 — publié le 19800919

On connaît dans la technique des presses hydrauliques pour emboutissage, qui comprennent essentiellement un coulisseau supérieur porte-matrice commandé par un piston principal, et une plaque d'ébauche commandée par un piston inférieur qui maintient l'ébauche appliquée contre la matrice avec une force prédéterminée, tandis que la matrice amène ébauche contre le poinçon d'emboutissage. Il est évident que le travail fourni par le piston principal dans la course de travail est constitué par la somme du travail d'emboutissage et du travail de positionnement de l'ébauche. Ce dernier travail forme dans les presses, un travail perdu du moment que le travail absorbé par le piston inférieur qui joue le r3le de coussin se trouve dissipé. Une des formes les plus traditionnelles de cette dissipation de force consiste à diriger une décharge du coussin à travers une soupape de pression maximale, qui détermine facilement la force par laquelle l'ébauche descend en étant entratnée par le mouvement du coulisseau supérieur. Le travail de réaction du coussin, non seulement soulève en soi un- problème relatif au mode de dissipation de l'énergie pour chaque cycle de travail, mais pose des problèmes secondaires tels que par exemple pour procéder à la dissipation de la chaleur cédée à un fluide (en général de l'huile) laminé pour réaliser le freinage du coussin, et pour éviter nécessairement une surchauffe étant donné l'énergie mise en Jeu, L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et difficultés, en réalisant une presse n'exigeant, pour son fonctionnement, qu'un travail par cycle sensiblement inférieur à celui nécessaire pour les presses traditionnelles connues, et résolvant rationnellement le problème d'absorption du travail de freinage de la descente du coussin. Dans ce but, la présente invention a pour objet une presse hydraulique pour emboutissage comprenant un martinet principal qui déplace la matrice vers un poinçon, une plaque inférieure de support d'ébauche commandée par un martinet inférieur et pressée contre la matrice en opposition à son mouvement, des moyens de pompage actionnés par moteur pour envoyer du fluide sous pression au martinet principal, caractérisée en ce que le fluide déchargé par le martinet inférieur, au cours du déplacement de la matrice, est connecté à des moyens aptes à absorber l'énergie de pression du fluide décharges et à la céder aux moyens de pompage. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation d'une presse conforme à 11 invention, expliqué avec référence aux dessins annexés, dans lesquels s - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'une presse à emboutir conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue analogue d'une variante de réalisation, - la figure 3 montre encore une autre forme de réalisation, - la figure 4 montre une troisième variante de réalisation de la soupape de maintien de pression constante. La figure 1 est une représentation schématique d'une presse comprenant un martinet principal 10 qui porte la matrice d'emboutissage 11, tandis que le martinet secondaire inférieur 12 porte la plaque porte-ébauche 13, qui agit circonférentiellement sur la matrice Il pour former le bord d'une ébauche interposée qui se trouve appliquée contre un poinçon central fixe 14. Une telle presse est connue en soi. L'invention a plus particulièrement pour objet le circuit de commande des martinets 10 et 12, indépendamment de la configuration éventuelle des organes de travail de la machine. La force de poussée qui doit être exercée par le martinet 10 est égale à la somme de la force nécessaire pour L'emboutissage de L'ébauche et de la force de contre-serrage exercée par le martinet inférieur 12, c'est-à-dire par le coussin. Sur la chambre supérieure de pression 20 du martinet 10, est branché un tuyau 15 d'amenée de l'huile pompe par la pompe 16 à débit variable, entratnée par le moteur 17. Conformément à l'invention, l'huile refoulée par le martinet inférieur 12 est amenée, à travers une conduite 18, à un moteur hydraulique 19 à débit variable, solidaire de l'axe de l'ensemble moteur-pompe 17-16 et du moteur 19 se déchargeant en 22. La conduite 18 est pourvue d'une soupape de décharge de pression maximale 21. Le fonctionnement de la presse représentée résulte évidemment de la configuration du circuit hydraulique de commande décrit ci-dessus. Les débits de la pompe 16 et du moteur 19 sont réglés de telle manière que, lorsque la première envoie un volume d'huile correspondant à une course déterminée du martinet 10, le moteur 19 déplace un volume d'huile inférieur à celui correspondant à une course égale du martinet 12. En conséquence, le moteur 19, pendant une course de descente de la presse, n'absorbe pas la quantité totale de l'huile expulsée par le martinet 12 dans la conduite 18, ce qui crée une pression limitée de la soupape 21 qui évacue l'excédent d'huile. Evidemment, le réglage de débit de la pompe et du moteur est réalisé de manière à minimiser le débit perdu à travers la soupape 21, celui-ci devant être seulement suffisant pour garantir le maintien d'une pression constante dans la conduite d'évacuation 18. Avec une telle configuration du circuit hydraulique, il est évident que le travail correspondant au freinage de la descente du martinet 12 est absorbé dans sa quasi totalité par le moteur 19 et est cédée par celui-ci à l'arbre de la pompe 19, puis, de celui-ci, à l'arbre de la pompe 16, de telle sorte que le moteur 17 doit assurer seulement un peu plus que la puissance absorbée par l'emboutissage de l'ébauche sans que la contre-réaction de la plaque inférieure de presse 13 nécessite une puissance supplémentaire pour déplacer la matrice d'emboutissage 11. Si l'on considère que dans une telle presse, le travail absorbé par le coussin 12 s'élève à plus de 50 % du travail total du martinet 10 au cours de la course de descente, le progrès technique obtenu par l'invention est considérable. Le circuit de la figure 1 est susceptible de nombreuses variantes dont une première est représentée dans la figure 2, dans laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 sont pourvus des mêmes références. Dans cette réalisation, il est prévu un organe de régulation 30 de la puissance spécifique fournie par le moteur 19. Cet organe est sensible à la pression régnant dans la conduite 18 et il règle la puissance fournie par le moteur de manière à maintenir la pression à une valeur constante prédéterminée. Dans un tel cas, la soupape de laminage du débit 21 de la figure I est supprimée. L'élément apte à absorber la puissance hydraulique de freinage du martinet 12, et à la restituer à l'élément de pompage de fluide pour le martinet 10, peut avoir une forme d' exé- cution différente de celle représentée, mais basée sur le meme principe. La figure 5 montre une autre forme de réalisation, dans laquelle on suppose que le débit d'évacuation du martinet 12 est supérieur à celui d'alimentation du martinet 10 pour une même course. En d'autres termes, la surface du piston du martinet 12 est supérieure à celle du martinet 10. Dans ce cas, la puissance hydraulique de freinage du martinet 12 peut être cédée intégralement au circuit qui fournit la puissance au martinet principal, sans transformation en puissance mécanique. Dans ce circuit, le fluide expulsé par le martinet 12 dans la conduite 18 est envoyé à l'aspiration de la pompe 16 d'alimentation du martinet 10, à travers la conduite 15. Dans un tel cas, la pompe 16 devra fournir au liquide la seule énergie nécessaire à élever la pression de valeur de freinage du martinet 12, déterminée par la soupape de laminage 21, à la va leur nécessaire pour ltactionnement du martinet 10. En corres- pondance, le moteur 17 produit la seule puissance nécessaire à cette élévation de pression, avec une récupération de la puissance de freinage du martinet 12 assez élevée. Seule est perdue l'énergie de pression du liquide refoulé à travers la soupape 21 de maintien de la pression.A travers cette soupape est également réglée la pression maintenue dans la conduite 18 et, en conséquence, la valeur de la contre-réaction du martinet 12 lors de la descente du martinet 10. La condition obligatoire, non usuelle, d'un tel fonctionnement, est que la surface utile du martinet 10 soit inférieure à la surface du martinet 12. Une réalisation de l'invention qui présente des avantages particuliers, est représentée dans la figure 4. Cette disposition est adaptée à la commande de presses quelconques du type décrit-plus haut, assurant, dans tous les cas, une récupération de l'énergie de freinage du coussin. Dans la figure 4, le martinet principal est alimenté par une pompe 16, de manière absolument analogue à celle de la figure 1. La conduite de décharge 18, toujours pourvue d'une soupape 21, de maintien d'une pression prédéterminée, alimente à son tour une pompe 41, montée sur l'arbre du moteur électrique 17 et de la pompe 16, et qui est connectée en 42 à la conduite 15 d'alimentation du martinet 20. Avec une telle disposition de circuit, le liquide hydraulique, mis en pression par la pompe 15, atteint une énergie spécifique qui est en mesure d'élever sa pression d'une valeur essentiellement nulle par rapport à la valeur de travail du martinet 10, tandis que le liquide pompé dans la conduite 41 atteint une énergie spécifique assez inférieure, permettant l'aspiration de la pompe à une pression remarquable. il peut, en outre, se produire le cas où la pression de freinage du coussinet 12 soit tout à fait supérieure à la pression d'actionnement du martinet 10, en raison, par exemple, d'une surface utile exile du piston du coussin. Dans un tel cas, la pompe 16 absorbe le travail du fluide qui subit, au passage à travers celle-ci, un abaissement de la pression, et la pompe agit comme moteur, transmettant le travail à l'arbre du moteur 17. Dans tous les cas, le moteur 17 développe seulement la puissance nécessaire à l'abaissement du martinet 10, à ltex- clusion cependant du travail de déplacement de la plaque inférieure de presse 13, sauf la petite fraction du travail perdue dans l'étranglement du fluide en 21. En conséquence, le débit de l'unité pompe-moteur 41 peut être réglé de manière à rendre minimal ce débit à travers la soupape 21, c'est-à-dire simplement toujours supérieur à zéro, garantissant ainsi la constance de la contre-pression de freinage dans la conduite 18. Il est à remarquer que les schémas décrits cidessus à titre a'exemples, ne représentent pas les nombreux dispositifs accessoires, tels que soupapes, distributeurs, etc.. habituellement prévus dans les circuits hydrauliques de commande de martinets dans une presse d'emboutissage. Par exemple, ne sont pas représentés les moyens d'amenée du liquide hydraulique à la chambre inférieure du martinet 10 en Il, pour son soulèvement à la fin de la course active et pour la descente du martinet 12. Il est évident que ces opérations, dans une presse conforme à l'invention, s'effectuent de la manière analogue à celle prévue dans les presses connues. L'inventionconoarnew par contre, la modification du traitement du fluide expulsé par le martinet 12, et l'utilisation de son énergie de pression pour l'alimentation du martinet 10 dans sa course de travail, les autres éléments de circuit ne subissant pas de modification essentielle dans leur fonctionnement. De nombreuses variantes sont donc possibles par rapport aux réalisations expliquées plus haut, afin de les adapter pratiquement aux nécessités industrielles appropriées. Par exemple, dans la réalisation de la figure 4, la pompe 16 et le groupe pompe-moteur 41 peuvent être formés comme un corps unique, par exemple comme pompe volumétrique à double corps. En général, la pompe de circulation du fluide hy draulique est une pompe volumétrique à débit variable afin de rendre possible la régulation du débit, de manière à obtenir le type de circulation d'huile qui a été spécifié dans la description ci-dessus. REVEND i CATI ON S 1.- Presse hydraulique à emboutir comprenant un martinet principal (10) qui déplace la matrice (il) vers un poin çon (14), une plaque inférieure de support d'ébauche commandée par un martinet inférieur (12) et pressée contre la matrice en opposition à son mouvement, des moyens de pompage actionnés par moteur pour envoyer du fluide sous pression au martinet principal, presse caractérisée en ce que le fluide déchargé par le martinet inférieur (12) au cours du déplacement de la matrice (11) est connecté à des moyens (19) aptes à absorber l'énergie de pression du fluide déchargé et à la céder aux moyens de pompage (16). 2.- Presse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens aptes à absorber l'énergie du fluide déchargé du martinet inférieur, sont constitués par une pompe volumétrique réversible connectée mécaniquement au moteur de la pompe principale. 3.- Presse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la pompe réversible envoie le liquide qui la traverse au martinet principal en parallèle avec les moyens de pompage principaux. 4.- Presse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la pompe réversible a son refoulement connecté à la décharge du martinet. 5.- Presse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la pompe réversible constitue elle-même les moyens de pompage. 6.- Presse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le martinet inférieur est connecté à la pompe réversible à travers une conduite pourvue de moyens pour maintenir constante la pression de décharge du martinet. 7.- Presse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens prévus pour maintenir constante la pression sont constitués par une soupape limitatrice de pression qui décharge le liquide de la conduite si la pression est supérieure à une valeur prédéterminée. 8.- Presse suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la pompe réversible est prévue à débit variable, un dispositif de réglage du débit de la pompe étant commandé par un organe sensible à la pression dans la conduite pour maintenir celle-ci à une valeur prédéterminée.