Brevet FR2440269A1 — publié le 19800530

La présente invention concerne le travail des matériaux par déformation, plus précisément les presses hydrauliques a vis, et a notamment pour objet une commande de presse hydraulique à vis. On connaît des commandes de presses hydrauliques a vis (voir, par exemple, le certificat d'auteur de 1'URSS, nO 206982, cl. B 30 b) comprenant un vérin de commande lié par son élément mobile au coulisseau de la presse et dont la cavité communique par l'intermediaire d'une soupape d'admission avec un accumulateur hydropneumatique communiquant avec une canalisation pneumatique et avec une source de pression, et par l'intermédiaire d'une soupape de vidange équipée d'un élément de commande et d'un dispositif de mise en fonctionnement, avec une canalisation hydraulique de basse pression. Dans ces commandes connues on utilise en tant que dispositif de mise en fonctionnement de la soupape de vidange, un interrupteur de fin de course qui est actionné par le coulis seau de la presse quand celui-ci atteint sa position extrême basse. L'interrupteur de fin de course est monté sur le bâti de la presse de manière qu'il soit possible de régler sa position en hauteur par rapport a la position extrême basse de la presse, qui qliestdeirmbiE par la hauteur de la pièce a obtenir par matriçage et en fonction du temps de fonctionnement de la soupape de vidange. Une telle solution technique de la mise en fonctionnement de la soupape de vidange nécessite un réglage obligatoire de la position de l'interrupteur de fin de course pour la production de pièces de différents types et dimensions. En outre, lorsque la soupape de vidange est mise en fonctionnement de la manière décrite ci-dessus, le temps d'action de l'outil sur l'ébauche varie dans de larges limites et dépend de nombreux facteurs, par exemple du temps de mise en fonctionnement de la soupape de vidange. I1 en résulte qutil est impossible d'assurer l'action de l'outil sur l'ébauche pendant le temps voulu et avec l'effort prescrit. Cela aboutit à une baisse de la qualité de la pièce matricée et à une usure intensive de l'outil. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. On s'est proposé pour cela de mettre au point une commande de presse hydraulique à vis, munie d'un dispositif de mise en fonctionnement de la soupape de vidange qui permettrait de régler dans de larges limites et d'une façon continue le temps d'action et l'effort de l'outil sur l'ébauche, en vue d'assurer une qualité élevée de la pièce matricée et une usure sensiblement réduite de l'outil. Ce probleme est résolu du fait que la commande de presse hydraulique à vis, du type comprenant un vérin de commande lié par son élément mobile au coulisseau de la presse et dont la cavité communique par l'intermédiaire d'une soupape d'admission avec un accumulateur hydropneumatique communiquant avec une canalisation pneumatique et avec une source de pression, et par l'intermédiaire d'une soupape de vidange dotée d'un élément de commande et d'un dispositif de mise en fonctionnement, avec une canalisation hydraulique de basse pression, est caractérisée, suivant l'invention, en ce que le dispositif de mise en fonctionnement de la soupape de vidange comprend un vérin hydropneumatique dont la cavité pneumatique côté tige est en communication constante avec la canalisation pneumatique, et dont la cavité hydraulique côté piston peut être mise en communication, à tour de role, avec la cavité du vérin de commande et avec la canalisation hydraulique de basse pression, et un interrupteur de fin de course relié à l'élément de commande de la soupape de vidange et placé en un point correspondant à la position extrême de l'extrémité libre de la tige du vérin hydropneumatique, position dans laquelle la cavité hydraulique coté piston de celui-ci est mise en communication avec le vérin de commande. Une telle solution technique permet de régler d'une façon continue et dans de larges limites le temps d'action, avec un effort donné, de l'outil sur l'ébauche. Cela permet de réduire à un minimum le temps pendant lequel l'outil agit sur l'ébauche au moment où l'énergie cinétique accumulée par le coulisseau est complètement transmise à l'ébauche, ou, au besoin, de maintenir l'outil sur l'ébauche avec un effort donné et pendant le laps de temps voulu, ce qui diminue sensiblement l'usure de l'outil, exclut le gauchissement et élève la qualité de la pièce matricée. En outre, une telle répartition des efforts lors du formage de la piece permet d'augmenter considérablement le rendement de la presse. Pour mettre en communication la cavité hydraulique côté piston du vérin hydropneumatique à tour de roule avec la cavité du vérin de commande et avec la canalisation hydraulique de basse pression, il est avantageux de faire appel à un étrangleur réglable et à des soupapes d'arrêt dont chacune est munie d'un élément de corjande, l'une de ces soupapes d'arrêt étant placée entre la cavité hydraulique côté piston du vérin hydropneumatique et la canalisation hydraulique de basse pression, et son élément de commande étant relié à l'interrupteur de fin de course du vérin hydropneumatique, tandis que l'autre soupape d'arrêt et l'étrangleur réglable sont montés en série(dans le sens allant vers le vérin hydropneumatique) entre la cavité hydraulique côté piston du vérin hydropneumatique et la cavité du vérin de commande, et que l'élément de commande de cette soupape d'arrêt est relié au coulisseau de la presse au moyen d'un interrupteur de fin de course monté dans la presse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, faite en se référant au dessin unique annexé dans lequel sont schématisées une presse à vis hydraulique en coupe longitudinale et une channe hydrocinématique de commande conforme à l'invention. La presse hydraulique à vis comprend un bâti 1 dans lequel est monté un coulisseau 2 portant la partie supérieure 3 de l'outil et animé d'un mouvement vertical de va-et-vient. Dans le bâti, au-dessous du coulisseau, est montée une table 4 portant la partie inférieure 5 de l'outil. Le mouvement de va-et-vient du coulisseau 2 de la presse hydraulique à vis est assuré par une commande qui comprend: un vérin de commande 6, un accumulateur hydropneumatique 7, une soupape d'admission 8, une canalisation pneumatique 9, une source de pression 10, une canalisation hydraulique de basse pression 11, une soupape de vidange 12 pourvued'un élément de commande 13 et d'un dispositif de mise en fonctionnement 14. Dans le vérin de commande 6, l1élément mobile de celui-ci, constitué par un corps 15, est lié au coulisseau 2 et présente une cavité "A" abritant un plongeur creux 16 fixé dans le bâti 1 de la presse et faisant fonction d'élément fixe du vérin de commande 6. Sur la surface cylindrique extérieure du corps 15*du vérin de commande 6 est réalisé un filetage en spirale sans auto-freinage (l'angle d inclinaison de l'hélice est plus grand que l'angle de frottement), qui permet de loger le corps 15 dans un écrou 17 fixé au bâti 1. Pour assurer le déplacement du corps 15 par rapport à l'écrou 17 (lors de la course utile du coulisseau 2), on crée dans la cavité "A" une pression de liquide amené depuis l'accumulateur hydropneumatique 7 à travers le plongeur creux 16. L'accumulateur hydropneumatique 7 présente une cavité pneumatique 7a préalablement mise en charge d'une manière connue en soi, et une cavité hydraulique 7b communiquant avec la cavité "A" du vérin de commande 6 à travers la soupape d'admission 8 et avec la source de pression 10 constituée dans le cas considéré par une pompe de haute pression à moteur électrique. La pompe peut être d'un type approprié connu en soi. La cavité "A" du vérin de commande 6 est reliée à la canalisation hydraulique de basse pression 11 par l'intermédiaire d'une soupape de vidange 12. Pour ramener le corps 15 du vérin de commande 4àsa position de départ, la commande est dotée d'un vérin 18 du type à plongeur, dont le plongeur est lié au coulisseau 2; le vérin 18 est en communication constante avec la cavité hydraulique 7bde l'-accumulateur hydropneumatique 7. Comme mentionne ,plus haut, la soupape de vidange 12 est équipée d'un élément de commande 13 et d'un dispositif de mise en fonctionnement 14 qui, conformément à l'invention, comprend un vérin hydropneumatique 19 et un interrupteur de fin de course 20 relié d'une manière connue en soi à l'élément de commande 13 de la soupape de vidange 12. Le vérin hydropneumatique 19 comprend un piston 21 avec une tige 22, une cavité pneumatique 23 côté tige, et une cavité hydraulique 24 côté piston. La cavité 23 côté tige est en communication constante avec la canalisation pneumatique 9. La cavité hydraulique 24 côté piston du vérin hydropneumatique 19 peut communiquer à tour de rôle tantôt avec la cavité "A" du vérin de commande 6, tantôt avec la canalisation hydraulique de basse pression 11 par l'interme- diaire de l'étrangleur réglable 25 et de deux soupapes d'arrêt 26 et 27 d'un type approprié connu en soi. L'interrupteur de fin de course 20 est monté sur le parcours de la tige 22 du piston 21 du vérin hydropneumatique, afin d'être actionné par l'extrémité libre de la tige 22 quand celle-ci atteint sa position extrême dans laquelle la cavité hydraulique 24 côte piston du vérin hydropneumatique 19 est reliée à la cavité "A" du vérin de commande 6. La soupape d'arrêt 26 est dotée d'un élément de commande 28 relié au coulisseau 2 de la presse par l'intermédiaire d'un interrupteur de fin de course 29 logé dans la presse et destiné à ouvrir la soupape d'arrêt 26, et relié en outre à la tige du vérin hydropneumatique 19 par l'intermédiaire de l'interrupteur de fin de course 20 de fermeture de la soupape d'arrêt 26. La liaison entre l'élément de commande 28 et les interrupteurs de fin de course 29 et 20 peut être réalisée d'une manière connue en soi, par exemple électriquement, et ne sera donc pas décrite dans la présente description. L'interrupteur de fin de course 29 est placé sur le parcours du coulisseau 2, dans une position où l'espacement "S" entre les parties 3 et 5 de l'coutil est égal à la hauteur maximale de l'ébauche. La soupape d'arrêt 26 et l'étrangleur réglable 25 sont montés en série (dans le sens allant vers le vérin hydropneumatique 19 comme montreur le dessin) entre la cavité hydraulique 24 côté piston du vérin hydropneumatique 19 et la cavité "A" du vérin de commande 6. La soupape d'arrêt 27 est munie d'un élément de commande 30 et est placée entre la cavité hydraulique 24 côté piston du vérin hydropneumatique et la canalisation hydraulique de basse pression 11; l'élément de commande 30 de la soupape d'arrêt 27 est relié d'une manière appropriée quelconque à l'interrupteur de fin de course 20 et à l'élément de commande 13 de la soupape de vidange 12, ce qui permet de faire fonctionner la soupape d'arrêt 27 et de relier la cavité hydraulique du vérin hydropneumatique 19 à la canalisation hydraulique de basse pression 11. La mise hors d'action des éléments de commande 30 et 13 est assurée par un interrupteur de fin de course 31 placé sur le parcours du coulisseau 2, à l'endroit correspondant à la position extrême haute de ce dernier, et relié aux éléments de commande 30 et 13 d'une manière connue en soi. Les éléments de commande 28, 30, 13, et aussi les soupapes d'admission 8 et de vidange 12, peuvent être de conceptions connues par les spécialistes dans ce domaine, pourvu qu'ils soient incorporés dans la commande de la presse hydraulique à vis en conformité avec le schéma proposé dans la présente invention. La commande de la presse hydraulique à vis fonctionne comme suit. On remplit de gaz, d'une manière connue en soi, la cavité pneumatique 7a de l'accumulateur hydropneumatique 7. On met en marche le moteur de la source de pression 10 et on remplit de liquide la cavité hydraulique 7b de l'accumulateur hydropneumatique 7, selon un procédé connu. Le coulis seau 2 se trouve alors en position extrême haute. Le piston 21 avec la tige 22 du vérin hydropneumatique 19 sont en position extrême droite (sur le dessin). On met en fonctionnement la soupape d'admission 8. Le liquide de l'accumulateur hydropneumatique 7 passe alors par la soupape d'admission 8 et arrive sous pression dans la cavité "A" du vérin de commande 6. Sous l'action du liquide sous pression dans la cavité "A" et grâce au filetage sans auto-freinage, le corps 15 du vérin de commande effectue un déplacement hélicoIdal en descendant vers l'ébauche "3" placée dans l'espacement 't" sur la partie inférieure 5 de l'outil. Le coulisseau 2, ayant atteint une position dont l'écartement par rapport à sa position extrême basse est égal à la hauteur de l'ébauche "B", commence à agir sur l'interrupteur de fin de course 29. Alors l'interrupteur de fin de course 29 fonctionne et envoie un signal à l'élément de commande 28, celui-ci ouvre la soupape d'arrêt 26. Le liquide de la cavité "A" du vérin de commande 6 arrive dans la cavité hydraulique 24 côté piston du vérin hydropneumatique 19 en passant par la soupape d'arrêt 26 et l'étrangleur réglable 25. Le piston 21 et la tige 22 se déplacent à gauche (sur le dessin) pendant un temps déterminé, réglé au moyen de l'étrangleur 25. Le gaz de la cavité pneumatique 23 côté tige du vérin hydropneumatique 19 est chassé vers la canalisation pneumatique 9. Ce déplacement se produit avant que l'extrémité libre de la tige 22 ne commence à agir sur l'interrupteur de fin de course 20. Pendant ce laps de tends le coulisseau 2 descend et effectue le formage de la pièce.Lorsque ce processus est terminé et la hauteur imposée de la pièce est obtenue, le coulisseau 2 s'arrête. Lorsque l'extrémité libre de la tige 22 du vérin hydropneumatique 19 commence à agir sur l'interrupteur de fin de course 20, ce dernier envoie un signal à l'élément de commande 13 de la soupape de vidange 12 et à l'élément de commande 28 de l.q soupape d'arrêt 26. La soupape de vidange 12 s'ouvre en assurant la communication entre la cavité "A" du vérin de commande 6 et la canalisation hydraulique de basse pression 11. La pression dans la cavité "A" décroît. Simultanément, l'interrupteur dc fin de course 20 applique un signal à l'élément de commande 30 de la soupape d'arrêt 27, qui met alors la cavité 24 côté piston du verin hydropneumatique 19 en communication avec la canalisation hydraulique de basse pression 11. Sous l'action du g3Z SOUS pression arrivant dans la cavité 23 côté piston à narir~dela canalisation pneumatique 9, le piston 21 et sa tige 22 se déplacent à droite (sur le dessin) jusqu'à leur position de départ. Par lrintermédiaire du vérin 18, le coulisseau 2 est ramené à sa position de départ (position haute) et agit sur l'interrupteur de fin de course 31 relié aux éléments de commande 30 et 13, ce qui assure la mise hors d'action de ces derniers. Lors du façonnage de l'ébauche suivante, le cycle de fonctionnement de la commande de la presse hydraulique à vis recommence et tout se passe de la façon décrite cidessus. Bien entendu, l'invention n'est nullement limite au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équlvalents 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. Commande de presse hydraulique à vis, du type comprenant un vérin de commande relié par son élément mobile au coulisseau de la presse et dont la cavité communique par l'intermédiaire d'une soupape d'admission avec un accumulateur hydropneumatique communiquant avec une canalisation pneumatique et avec une source de pression, et par l'intermédiaire d'une soupape de vidange munie d'un élément de commande et d'un dispositif de mise en fonctionnement, avec une canalisation hydraulique de basse pression, caractérisée en ce que le dispositif de mise en fonctionnement de la soupape de vidange comprend un vérin hydropneumatique dont la cavité pneumatique côté tige est en communication constante avec la canalisation pneumatique et dont la cavité hydraulique côté piston peut être mise en communication, à tour de rôle, avec la cavité du vérin de commande et avec la canalisation hydraulique de basse pression, et un interrupteur de fin de course relié à l'élément de commande de la soupape de vidange et placé en un point correspondant à la position extrême de ltextrémité libre de la tige du vérin hydropneumatique, position dans laquelle la cavité hydraulique côté piston de celui-ci communique avec le vérin de commande. 2. Commande conforme à la revendication 1, caractériséeen ce que, pour la mise en communication de la cavité hydraulique côté piston du vérin hydropneumatique avec, à tour de rôle, la cavité du vérin de commande et la canalisation de basse pression, elle comporte un étrangleur réglable et tes soupapes d'arrêt dont chacune est équipée d'un élément de commande, l'une de celles-ci étant placée entre la cavité hydraulique côté piston du vérin hydropneumatique et la canalisation hydraulique de basse pression, et son élément de commande étant relié à un interrupteur de fin de course, tandis que l'autre soupape d'arrêt et l'étrangleur réglable sont montés en série (dans le sens allant vers le vérin hydropneumatique) entre la cavite hydraulique côté piston du vérin hydropneumatique et la cavité du vérin de commande, l'élément de commande de cette soupape d'arrêt étant relié au coulisseau de la presse par l'intermédiaire d'un interrupteur de fin de course logé dans la presse.