Brevet FR2497146A1 — publié le 19820702

I La présente invention concerne un dispositif d'entraînement de presses, notamment de presses à fonc- tionnement rapide à coulisseau entraîné par manivelle pour la fabrication de parties de boîte. L'invention est en outre applicable à des mécanismes d'entraînement à mani- velle dans lesquels le nombre de courses, la grandeur des courses et les masses déplacées peuvent atteindre des va- leurs extrêmes, par exemple dans des machines de poinçon- nage, des machines de découpage, des machines automatiques de formage et des cisailles à manivelle. On connaît des dispositifs d'équilibrage installés sur les presses à manivelles o il se produit un équilibrage complet du coulisseau de travail entraîné par la manivelle. Les dispositifs d'équilibrage comportent un contre-coulis- seau entraîné par manivelle. Le contre-coulisseau comporte la masse d'équilibrage du coulisseau de travail. Le dispo- sitif d'entraînement par manivelle du contre-coulisseau est constitué par deux bielles qui sont montées à gauche et à droite de la bielle du coulisseau de travail sur des flas- ques excentriques du vilebrequin. L'excentricité des flas- ques excentriques du mécanisme à manivelle servant à l'en- traînement du contre-coulisseau est décalée de 1800 par rap- port à l'excentricité de la manivelle d'entraînement du coulisseau de travail. Le contre-coulisseau se déplace dans des voies de guidage sextuple ou dans des voies de guidage quadruple (demande de brevet allemand DE-OS 16 27 899 et bre- vet US 3 611 918). Le sens de déplacement du contre-coulis- seau est opposé au sens de déplacement du coulisseau de tra- vail. En outre on connaît un dispositif d'équilibrage des forces d'inertie dans des presses à manivelle à double point d'articulation. Dans ce cas, le contre-coulisseau est arti- culé en un point de la manivelle du vilebrequin. La mani- velle du dispositif d'équilibrage est placée entre les deux manivelles de la bielle du coulisseau de travail. Le con- tre-coulisseau comporte un guidage à colonnes (demande de brevet allemand DE-OS 24 54 959). Un inconvénient des dispositifs connus d'équi- librage des forces d'inertie consiste dans la fabrica- tion coûteuse du contre-coulisseau et de son guide. En outre, le guide du contre-coulisseau augmente les dimen- sions du bâti de la presse. Le couple et la puissance d'entraînement du coulisseau sont, dans les dispositifs d'équilibrage connus, supérieurs à ceux des mécanismes de transmission non équilibrés car, par suite du décala- ge de 1800, la masse du coulisseau de travail doit être accélérée au même moment que la masse du contre-coulisseau. Les dispositifs d'équilibrage sont agencés seulement pour des presses à manivelles comportant une faible course de coulisseau. L'invention a pour but de simplifier l'entraîne- ment d'une presse à manivelle à faible course d'oscilla- tion et de diminuer le couple et la puissance d'entraîne- ment. L'invention concerne un dispositif d'entraînement de presse comportant un mécanisme de transmission addi- tionnel qui ne nécessite aucun guide rectiligne et qui as- sure un équilibrage presque complet des forces d'inertie tout en exerçant un moment d'inertie pondérale approxima- tivement constant et réduit sur le vilebrequin. Selon l'invention, le problème est résolu en ce qu'un excentrique de vilebrequin est placé sur le côté gauche de la manivelle de manière à tourner vers la gauche d'un cer- tain angle par rapport à un plan vertical de référence et est relié à rotation à l'aide d'un organe d'accouplement a- vec une masse d'équilibrage de gauche et avec une broche placée à l'extrémité d'un levier oscillant, dont l'autre ex- trémité est articulée sur le bâti par l'intermédiaire d'un pivot, et ce en qu'un autre excentrique de vilebrequin est disposé sur le côté droit de la manivelle de façon à tour- ner d'un certain angle vers la droite par rapport à un plan vertical de référence et est relié à rotation, à l'aide d'un organe d'accouplement, avec une masse d'équilibrage de droite et une broche prévue à l'extrémité d'un levier oscillant dont l'autre extrémité est articulée sur le bâti, par l'intermédiaire d'un pivot, lesdits pivots étant dis- posés dans le bâti de préférence l'un enregard de l'autre et les angles de rotation étant de préférence égaux. Lors de la rotation du vilebrequin, le coulisseau de travail se déplace de manière à exercer une certaine course dans des conditions bien connues. Simultanément, les masses d'équilibrage sont entraînées par le vilebrequin, par l'intermédiaire des excentriques et des deux organes d'accouplement. Les mouvements des masses d'équilibrage sont déphasés entre eux, c'est-à-dire que les points d'in- version se suivent mutuellement. Le déphasage des mouve- ments des masses d'équilibrage résulte de la rotation des excentriques par rapport au vilebrequin. La détermination précise de l'angle de rotation est effectuée en fonction de la géométrie et de la répartition des masses du dispositif d'entraînement de la presse et en fonction de l'impératif consistant à effectuer simultanément un équilibrage des for- ces d'inertie et un équilibrage de puissance. En correspondance à la masse de la partie supérieu- re d'outil, il est possible de modifier la masse d'équili- brage. Les poids et les formes des masses d'équilibrage sont de préférence identiques. Les avantages particuliers de la solution selon l'invention consistent en ce que l'agencement de la trans- mission d'équilibrage est très peu encombrant et sa réalisa- tion très simple, en ce que notamment le vilebrequin est très court et possède une bonne rigidité à la torsion, en ce que ses paliers sont très légèrement espacés l'un de l'autre et ont par conséquent une très grande rigidité à la flexion, en ce que les deux masses d'équilibrage créent des forces d'inertie suffisantes pour compenser les forces d'i- nertie du coulisseau de travail et en ce que les forces d'inertie des masses d'équilibrage, agissant dans ce cas perpendiculairement à la ligne d'action du coulisseau de travail, sont relevées par les points d'articulation pla- cés dans des positions opposées de telle sorte que, sous l'effet de la rotation des excentriques dans une plage an- gulaire comprise entre 100 et 1200, les deux masses d'é- quilibrage et le coulisseau de travail exercent sur le vile- brequin un moment d'inertie pondérale réduit et approximati- vement constant de sorte qu'il suffit d'un couple moteur plus faible et d'une plus petite puissance d'entraînement de la presse car la masse du coulisseau de travail n'est pas accélérée au même moment que les masses d'équilibrage. Selon une caractéristique de l'invention, un ex- centrique divisé comportant une pièce d'entraînement est disposé à gauche de la manivelle sur un flasque du vilebre- quin et est entraîné eh rotation vers la gauche de l'angle de pivotement par rapport à un plan vertical de référence tandis qu'un autre excentrique divisé comportant une piè- ce d'entraînement est disposé à droite de la manivelle sur un flasque du vilebrequin de façon à tourner vers la droite de l'angle de pivotement par rapport au plan vertical de référence, le flasque de gauche et le flasque de droite du vilebrequin ayant un axe de symétrique commun. L'avantage particulier de ce mode de réalisation consiste dans la réalisation plus simple et plus légère du vilebrequin, dans l'utilisation de paliers principaux non divisés pour le vilebrequin et dans un montage bien plus simple de ce dernier. En outre l'angle de pivotement peut être choisi à volonté et peut être limité par la partie d'entraînement. Selon une caractéristique de l'invention, un flas- que de gauche du vilebrequin comporte un axe de symétrie et un flasque de droite du vilebrequin comporte un autre axe de symétrie. L'avantage particulier par rapport au mode de réa- lisation précédemment décrit consiste dans la conception en- core plus légère du vilebrequin et des excentriques divisées grâce à la réduction du diamètre extérieur. Une autre caractéristique de l'invention consis- te en ce que les excentriques divisés ne comportant pas de parties d'entraînement sont montés avec possibilité de déplacement sur les flasques de vilebrequin. En outre, il est prévu que les masses d'équili- brage soient disposés sur les leviers oscillants. Ce mode de réalisation est utilisé avantageuse- ment pour des bâtis de machine agencée différemment ou bien pour de très petites masses d'équilibrage. La masse d'é- quilibrage est intégrée, de façon peu encombrante et avec une construction simple aux leviers oscillants. Selon une autre caractéristique de l'invention, d'autres mécanismes de transmission sont articulés sur l'organe d'accouplement. Du fait de l'articulation d'un mécanisme de trans- mission, les masses d'équilibrage sont montées en un autre endroit dans le bâti de la machine, par exemple en-dessous du volume occupé par l'outil. L'articulation peut s'ef- fectuer aussi bien des deux côtés que d'un seul côté. Le mécanisme de transmission articulé peut être agencé sous la forme d'un mécanisme connu à manivelle de poussée. Les dispositifs connus servant à l'équilibrage des forces d'i- nertie à L'aide d'un contre-coulisseau décalé de 1800 peu- vent assurer, avec une très faible dépense, un assez bon équilibrage des forces d'inertie et exercer un moment d'iner- tie pondérale réduit et approximativement constant sur le vilebrequin lorsqu'on utilise l'agencement conforme à l'in- vention. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale d'une presse à vilebrequin à fonctionnement rapide; la figure 2 est une coupe faite suivant la ligne A-A de la figure 1; - la figure 3 est une coupe faite suivant la li- gne B-B de la figure 2; - la figure 4 est une coupe faite suivant la ligne C-C de la figure 2; - la figure 5 représente un détail de la figure 3 pour un autre mode de réalisation de l'excentrique de vile- brequin; - la figure 6 représente un détail de la figure 4 pour un autre mode de réalisation de l'excentrique de vile- brequin; - la figure 7 représente un détail de la figure 3 pour encore un autre mode de réalisation de l'excentri- que de vilebrequin; - la figure 8 montre un détail de la figure 4 pour encore un autre mode de réalisation de l'excentrique de vi- lebrequin. La figure 1 est une vue latérale d'une presse à vilebrequin à fonctionnement rapide. Elle comporte un bâti incliné 1 à la partie supérieure duquel est monté un vile- brequin 2 qui porte une bielle de travail 3 sur laquelle sont montés par boulonnage un axe d'articulation 4 et un coulisseau de travail 5. Sur la figure 2, on a représenté en coupe l'agen- cement du dispositif d'entraînement de la presse tandis que la figure 3 est une coupe du côté gauche du dispositif d'é- quilibrage et la figure 4 une coupe du côté droit de ce dispositif d'équilibrage. Dans le bâti 1de la presse est monté, par l'in- termédiaire des paliers principaux 20 et 34, le vilebrequin 2 portant les excentriques 7 et 21. Sur l'excentrique de vilebrequin 7, il est prévu à gauche de la manivelle 6, un palier 8 et sur celui-ci l'organe d'accouplement 9 qui est formé de deux parties maintenues assemblées à l'aide des vis de jonction 10. L'excentrique de vilebrequin 7 est entraîné en rotation vers la gauche, à partir du plan de référence 41, de l'angle de pivotement 62. La masse d'équilibrage 18 est fixée à l'aide des vis 19 sur l'organe d'accouplement 9. Le levier oscillant est monté à rotation par une extrémité, à l'aide du pa- lier 16 et du pivot 17, dans le bâti 1 et il est relié à rotation par l'autre extrémité, à l'aide du palier 12, du pivot 11, du couvercle de palier 13 et de la vis 14, avec l'organe d'accouplement 9. Le palier 22 est monté sur l'excentrique de vile- brequin 21, à droite de la manivelle 6 et il porte l'organe d'accouplement 23 formé de deux parties qui sont maintenues assemblées par les vis de jonction 24. L'excentrique de vi- lebrequin 21 est entraîné vers la droite de l'angle de pivo- tement 63 à partir du plan de référence 41. La masse d'é- quilibrage 32 est fixée à l'aide des vis 33 sur l'organe d' accouplement 23. Le levier oscillant 29 est monté à rota- tion par une extrémité, à l'aide du palier 30 et du pivot 31, dans le bâti 1 tandis qu'il est relié à rotation par son autre extrémité, à l'aide du palier 26, du pivot 25, du couvercle de palier 27 et de la vis 28, avec la barre d'accouplement 23. La bielle de travail 3 portant l'axe d'articula- tion 4 est montée sur la manivelle 6. Le coulisseau de travail 5 est relié à l'axe d'articulation 4 dans le bâti hors de la presse. Sur la figure 5, on a montré un autre mode de réa- lisation de l'excentrique de gauche 7 du vilebrequin alors que sur la figure 6 on a représenté un autre mode de réali- sation de l'excentrique de droite 21, ces excentriques étant réalisés séparément du vilebrequin 2. L'excentrique divisé 37 est fixé à l'aide de la vis de blocage 38 sur le flasque de gauche 35 du vilebrequin et il est empêché de tourner par la pièce d'entraînement 36e L'excentrique 37 est entraîné en rotation vers la gauche de l'angle de pivotement 62 à partir du plan de référence 41. L'excentrique divisé 44 est fixé à l'aide de la vis de blocage 45 sur le flasque de droite 42 du vilebrequin et il est empché de tourner par la pièce d'entraînement 43. L'excentrique 44 est en- traîné en rotation vers la droite de l'angle de pivotement 63 à partir du plan de référence 41. Le flasque de gauche 35 et le flasque de droite 42 du vilebrequin comportent un axe de symétrie commun 39. Sur les figures 7 et 8, on a représenté une au- tre possibilité de réalisation de l'excentrique de gauche et de l'excentrique de droite 7, 21 du vilebrequin, qui sont réalisés séparément du vilebrequin 2. Sur le flasque de gauche 48 du vilebrequin, l'excentrique divisé 50 est fixé à l'aide de la vis de blocage 51 et il est empêché de tourner par la pièce d'entraînement 49. L'excentrique 50 peut tourner vers la gauche de l'angle de pivotement 62 à partir du plan de référence 41. Sur le flasque de droite 55 du vilebrequin est fixé l'excentrique divisé 57 à l'aide des vis de blocage 58 et il est empêché de tourner à l'aide de la pièce d'en- traînement 56. L'excentrique 57 est entraîné en rotation vers la droite de l'angle de pivotement 63 à partir du plan de référence 41. Le flasque de gauche 48 du vilebrequin comporte un axe de symétrie 52 tandis que le flasque de droite 55 comporte un axe de symétrie 590 On obtient une autre possibilité de réalisation en supprimant les pièces d'entraînement 36, 43, 49 et 56 et en assurant un blocage étroit des excentriques 37, 44, 50 et 57. L'avantage de cette conception consiste en ce qu'il est possible de régler graduellement les angles de pivotement 62 et 63. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'entraînement de presses comportant un vilebrequin, un coulisseau de travail entraîné par ma- nivelle et une masse d'équilibrage, caractérisé en ce qu' un excentrique de vilebrequin (7) est disposé à gauche de la manivelle (6) de manière à tourner vers la gauche d'un angle de pivotement (62) par rapport à un plan vertical de référence (41) et est relié à rotation à l'aide d'un organe d'accouplement (9) avec une masse d'équilibrage de gauche (18) et avec une broche (11) placée à une extrémité d'un levier oscillant (15) dont l'autre extrémité est articulée sur le bâti (1) par l'intermédiaire d'un pivot (17), en ce qu'un autre excentrique de vilebrequin (21) est disposé à droite de la manivelle (6) et peut tourner vers la droite d'un angle de pivotement (63) par rapport au plan vertical de référence (41), en étant relié à rotation à l'aide d'un organe d'accouplement (23) avec une masse d'équilibrage de droite (32) avec une broche (25) placés à une extrémité d'un levier oscillant (29) dont l'autre extrémité est arti- culée sur le bâti (1) par l'intermédiaire d'un pivot (31), les pivots (17) et (31) étant placés dans le bâti (1) de préférence l'un en regard de l'autre et les angles de pivo- tement (62) et (63) étant de préférence égaux. 2) Dispositif d'entraînement de presses selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'un excentrique divisé (37) comportant une pièce d'entraînement (36) est placé sur le côté gauche de la manivelle (6) sur un flasque (35) du vilebrequin et est entraîné en rotation vers la gauche de l'angle de pivotement (62) par rapport à un plan vertical de référence (41) et en ce qu'un autre excentrique divisé (44) comportant une pièce d'entraînement (43) est disposé sur le côté droit de la manivelle (6) sur un flasque (42) du vilebrequin et est entraîné en rotation vers la droite de l'angle de pivotement (63) par rapport au plan vertical de référence (41), le flasque de gauche (35) et le flasque de droite (42) du vilebrequin comportant un axe de symé- trie commun (39). 3) Dispositif d'entraînement de presses selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un flasque de gau- che (48) du vilebrequin comporte un axe de symétrie (52) et en ce qu'un flasque de droite (55) du vilebrequin compor- te un autre axe de symétrie (59). 4) Dispositif d'entrainement de presses selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les ex- centriques divisés (37; 44; 50; 57) sans pièces d'entraine- ment (36; 43; 49; 56) sont disposés avec possibilité de déplacement sur les flasques (35; 42; 48; 55) du vilebrequin. ) Dispositif d'entraînement de presses selon la revendication 1, caractérisé en ce que les masses d'équi- librage (18; 32) sont prévues sur les leviers oscillants (15; 29). 6) Dispositif d'entraînement de presses selon l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que d'autres mé- canismes de transmission connus sont articulés sur l'organe d'accouplement (9).