Brevet FR2459722A1 — publié le 19810116

L'invention concerne une presse ou machine-outil simi- laire dont le porte-outil à va-et-vient peut être déplacé, par force d'action ou de réaction, par deux systèmes de leviers à grenouillère semblables qui se plient et entre lesquels s'ap- puie un entraînement. Par le DE-A-ng 2 755 962, on connait une presse de ce genre, dans laquelle l'entraînement est assuré par une trans- mission à manivelle disposée dans le système fermé de leviers à grenouillère. Ce système, qui combine de façon à peu près parfaite les avantages des presses à grenouillère et celui de l'entralnement à manivelle, convient particulièrement au fonc- tionnement automatique à haute fréquence de course mais, préci- sément compte tenu de la grande puissance, à cause de la dispo- sition asymétrique de l'entraînement hydraulique à manivelle décrit par ce texte, dans une articulation à grenouillère, en particulier, le guidage du coté du coulisseau est soumis à un grand effort qui, selon l'utilisation, peut conduire à une usure rapide. Il a été proposé aussi d'utiliser exclusivement comme entraînement une transmission à manivelle, mais il s'est con- firmé que ce système est d'application très limitée et non universelle. C'est en particulier le cas pour les presses, dont le fonctionnement est soumis à des normes de sécurité ren- forcées, plus précisément en ce qui concerne le freinage exact et l'absence de course prolongée. En général, la transmission à manivelle ne peut pas remplir ces conditions avec une sûreté suffisante, en tous cas, pas avec une sécurité totale, malgré l'accumulation d'énergie relativement réduite qui se produit, ici, dans le système d'en- trainement. Indépendamment de cela, l'entraînement décrit par le texte cité offre une série d'avantages notables. Ainsi, con- trairement aux entraînements à grenouillère connus, l'arbre de travail avec son organe mené excentrique n'a pas besoin d'être logé par le bâti de la machine qui n'a donc pas à supporter la réaction, mais l'entra nement relativement léger est disposé à l'intérieur du système, de sorte que, compte tenu du caractère 2 2459722 fermé de ce système, la réaction, ou du moins la part essen- tielle de celle-ci, s'applique au coulisseau ou au porte-outil, ce qui fait que le bâti peut être de conception plus légère. C'est pourquoi, l'invention a pour but de fournir une presse ou machineoutil de l'espèce définie plus haut, qui, tout en conservant les avantages mentionnés du texte cité, com- porte un entraînement disposé d'une façon qui évite tout effort appliqué au guide d'outil transversalement à la direction de course du porte-outil et qui permette, au lieu d'une transmis- -sion à manivelle, l'utilisation d'autres moyens d'entraînement. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que, sur une structure de cadre formant le porte-outil et guidée dans le bâti sont prévus soit un vérin à fluide - monté par son cylindre ou par sa tige de piston - soit une transmission à manivelle en tant qu'entraInement central de deux paires de leviers à grenouillère espacées l'une de l'autre et qui, dans l'espace libre de la structure de cadre, sont articulées par leurs articulations fixes au bâti et par leurs articulations mobiles dans la direction de la course, à la structure de cadre, les articulations à grenouillère des paires étant tournées l'une vers l'autre et les paires de leviers à grenouillère étant reliées à l'entratnement par des éléments intermédiaires articulés. Selon un mode d'exécution, ou propose une presse carac- térisée en ce que les éléments intermédiaires reliant l'en- trainement et les paires de leviers à grenouillère sont montés de façon pivotante - quand le cylindre du vérin est fixe - sur l'extrémité libre de la tige de piston ou sur une articulation intermédiaire centrale guidée, s'appliquant à l'extrémité menée de la bielle de la transmission à manivelle respective, ou - quand on utilise une-tige de piston fixe et un cylindre mobile - sur deux articulations intermédiaires s'appliquant au cylindre dans un même plan, parallèlement à l'axe de la tige de piston et sur les articulations prévues sur les paires de leviers à grenouillère. En donnant à la presse ou machine-outil similaire la structure prévue par l'invention, d'une part, on évite que le 3 2459722 guide du porte-outil puisse subir un effort dirigé transver- salement, et le mouvement du moyen d'entraînement relié au porte-outil est limité à une seule direction qui est la direc- tion de la course, tandis que dans une construction selon la technique antérieure, il existe un mouvement de la transmis- sion à manivelle aussi bien dans la direction de la course que transversalement à cette direction, c'est-à-dire que les tuyaux hydrauliques conduisant l'agent de pression et leurs raccordements subissent un effort notablement moindre. Le choix du moyen d'entraînement n'est pas limité à une transmission à manivelle, mais dans le cadre du système et selon le but visé, on peut également utiliser rationnellement des vérins hydrauliques et alors, on peut décider dans chaque cas d'espèce si le cylindre ou la tige de piston doit être fixé dans la structure de cadre du porte-outil. On déczra ci-après une disposition comportant un cylin- dre mobile sur une tige de piston fixe. Indépendamment de cela, on obtient pleinement les avan- tages d'un système d'entraînement fermé, de sorte que, dans la conception selon l'invention, on a seulement besoin d'environ % de l'énergie d'entrainement nécessaire dans les presses hydrauliques actuelles les plus modernes. Selon un perfectionnement de l'entraînement, le guide de l'articulation intermédiaire centrale ou de la tige de pis- ton est disposé à mi-chemin entre les leviers à grenouillère dans la direction de la course du porte-outil. Selon un autre mode d'exécution, on propose une presse caractérisée en ce qu'avec utilisation d'un cylindre fixe ou d'une transmission à manivelle, la course du porte-outil entre les deux points morts, haut et bas, est égale à la différence entre la course de l'articulation intermédiaire et la course de l'entraînement. Comme on l'a déjà remarqué, lorsqu'on utilise un cylin- dre pouvant se mouvoir sur une tige de piston fixée au milieu de la structure de cadre et dans la direction de la course du porte-outil, le porte-outil est chaque fois au point mort haut quand ce cylindre est dans ses positions extrêmes vers le haut et vers le bas et il est au point mort bas quand le cylindre est dans une position moyenne, de sorte que lors d'une course complète en partant de la position supérieure ou inférieure du cylindre, le point mort haut s'établit deux fois, les leviers à grerouillère étant chaque fois pliés au maximum et le point mort bas s'établit une fois, les paires de leviers à grenouil- lère étant déployées au maximum. L'avantage en est que pendant une course complète sur la tige de piston, le cylindre n'a pas besoin d'être freiné, quand le porte-outil atteint son point mort bas ni d'être à nouveau accéléré ensuite quand le porte- outil quitte ce point et qu'ainsi, le temps de manoeuvre des organes de renversement qui agissent dans les autres cas dans la région du point mort bas est supprimé. I'invention est expliquée plus précisément à propos d'exemples d'exécution représentés par les dessins schématiques, dans lesquels: - la figure 1 montre un mode d'exécution à entra nement par vérin dont le cylindre est disposé de façon fixe sur la structure de cadre du porteoutil; la figure 2 représente un mode d'exécution dans lequel une transmission à manivelle est disposée de façon fixe sur la structure de cadre du porte-outil, et la figure 3 montre un mode d'exécution à entra nement par vérin dont la tige de piston est disposée de façon fixe sur la struc- ture de cadre du porte-outil, la figure 3A montrant la position du porteoutil au point mort haut dans la position haute du cylindre, la figure 3B la position du porte-outil au point mort bas dans la position moyenne du cylindre et la figure 30 la position du porte-outil au point mort haut dans la position inférieure du cylindre. Selon la figure 1, le cylindre 2.1 du vérin 2 est dis- posé de façon fixe dans la structure de cadre 1.1 du porte- outil i. le porte-outil 1 est suspendu de manière à pouvoir coulisser dans le bâti 11 par les deux articulations 5 dispo- sées de façon fixe sur le bâti 11, par les paires de leviers à grenouillère 9, et par les articulations 6 mobiles dans la direction de la course. Les parties de levier à grenouillère 9.1 et 9.2 sont reliées par les articulations à grenouillère 7, formant chaque fois une paire de leviers à grenouillère 9. L'entrainement, dépendant de la tige de piston mobile 2.2, est assuré par l'articulation intermédiaire centrale gui- dée 4 et les deux éléments intermédiaires 10 agissant sur les articulations 8 formées des paires de leviers à grenouillère 9 et par l'intermédiaire desquelles les paires de leviers à gre- nouillère 9 peuvent se déployer et se plier aux articulations 7. Selon la figure 2, la transmission à manivelle 3, avec sa bielle 3.2, est disposée de façon fixe dans la structure de cadre 1.1 du porte-outil 1. La bielle 3.2 se termine dans l'ar- ticulation intermédiaire centrale guidée 4. Le reste de l'exé- cution est identique à la figure 1. Pour les modes d'exécution des figures 1 et 2, la cour- se S1 du porte-outil 1, du point mort haut au point mort bas, obéit à la relation S1 = S3 - S2 ou S3 = S2 - S1, S3 étant la course de l'entraînement et S2 la course de l'articulation in- termédiaire 4. Exemple Dans une presse construite selon ces principes, ayant une force nominale de 20 % avant le point mort bas, de Pi = 100 kN, et dont la course S1 est de 60 mm, une force P2 = 20 kN devient efficace, et il en résulte une course S2 de mm et une course S3 de 40 mm. Dans un mode d'exécution selon la figure 3, la tige de piston 2.2 est disposée de façon fixe dans la structure de ca- dre 1.1 du porte-outil 1, plus précisément au milieu du sys- tbme. Comme on peut le voir par les différentes positions A à C, aussi bien dans la position haute que dans la position basse du cylindre 2.1, on obtient le point mort haut du porte-outil 1, tandis que dans la position moyenne, c'est-à-dire quand les paires de leviers à grenouillère 9 sont déployées, on obtient le point mort bas du porte-outil 1. Ainsi, lors d'une course complète de la position haute à la position basse du cylindre, le point mort haut s'établit deux fois et le point mort bas une fois. - R E V E N D I C A T I 0 N S - 1. Presse ou machine-outil similaire, dont le porte- outil à va-et-vient peut être déplacé, par force d'action ou de réaction, par deux systèmes de leviers à grenouillère sem- blables qui se plient et entre lesquels s'appuie un entra ne- ment, presse caractérisée en ce que, sur une structure de cadre formant le porte-outil et guidée dans le bâti sont prévus soit un vérin à fluide - monté par son cylindre ou par sa tige de piston - soit une transmission à manivelle en tant qu'entraîne- ment central de deux paires de leviers à grenouillère espacées l'une de l'autre et qui, dans l'espace libre de la structure de cadre, sont articulées par leurs articulations fixes au bâti et par leurs articulations mobiles dans la direction de la cour- se, à la structure de cadre, les articulations à grenouillère des paires étant tournées l'une vers l'autre et les paires de leviers à grenouillère étant reliées à l'entraînement par des éléments intermédiaires articulés. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments intermédiaires reliant l'entra nement et les paires de leviers à grenouillère sont montés de façon pivotante - quand le cylindre du vérin est fixe - sur l'extrémité libre de la tige de piston ou sur une articulation intermédiaire cen- trale guidée s'appliquant à l'extrémité menée de la bielle de la transmission à manivelle respective, ou - quand on utilise une tige de piston fixe et un cylindre mobile - sur deux articu- lations intermédiaires s'appliquant au cylindre dans un même plan, parallèlement à l'axe de la tige de piston et sur les articulations prévues sur les paires de leviers à grenouillère. 3. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le guide de l'articulation inter- médiaire centrale ou de la tige de piston est disposé à mi- chemin entre les leviers à grenouillère dans la direction de la course du porte-outil. 4. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'avec utilisation d'un cylindre fixe ou d'une transmission à manivelle, la course du porte-outil 7 2459722 entre les deux points morts, haut et bas, est égale à la dif- férence entre la course de l'articulation intermédiaire et la course de l'entralnement. 5. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'avec utilisation d'un cylindre pou- vant se mouvoir sur une tige de piston fixée au milieu de la structure de cadre et dans la direction de la course du porte- outil, le porte-outil est chaque fois au point mort haut quand ce cylindre est dans ses positions extrêmes vers le haut et vers le bas et il est au point mort bas quand le cylindre est dans une position moyenne.