Brevet FR2500767A1 — publié le 19820903

La présente invention concerne le domaine du travail des métaux par déformation, se rapporte plus particulièrement aux marteaux rapides et a notamment pour objet un dispositif de distribution du fluide moteur d'un tel marteau. L'invention peut être utilisée dans les marteaux rapides pour la réalisation de leur course active, autrement dit, du mouvement de rencontre du mouton et de son cadre, en reliant périodiquement l'enceinte close de la cambre de travail du marteau rapide (enceinte formée, quand le mouton est en position supérieure, entre la face en bout de la tige du mouton et une partie de la paroi de la chambre de travail) à ladite chambre de travail elle-même et à l'atmosphère. Las dispositifs de distribution des marteaux rapides ont pour particularités leur action rapides, la faible longueur de la course active de leur organe d'exécution et un reJet minimal de gaz à l'atmosphère. Du fait que le matériau rapide est actionné par l'énergie du gaz se trouvant dans la chambre de travail sous une pression de 15,2 à 20,3 MPa ou 150 à 200 atmosphères ,et que la durée du choc ne dépasse pas quelques centaines de secondes, c'est de la fiabilité du fonctionnement du dispositif de distribution que dépend, dans une grande mesure, le fonctionnement normal du marteau rapide.Les marteaux rapides sont généralement équipés de dispositifs de distribution du type à tiroir commandés par des aimants électriques ou par des clapets dedistrxtion actionnés par ressort. On contact un dispositif de distribution de marteau rapide (certificat d'auteur. URSS nO 463504 déposé le 16 mai 1973 et publié le 15 mars 1975, cl. B21 7/24), comportant un corps étanche dans lequel sont prévus trois orifices pour sa mise en communication avec l'atmosphère, avec la chambre de travail du marteau rapide et avec une enceinte close formée dans la chambre de travail, au moment où le mouton se trouve en position Supérieure, par la face en bout de la tige du mouton et une partie de la paroi de la chambre de travail, et deux soupapes montées dans ledit corps de façon à effectuer un mouvement de vaet-vient et reliées à un mécanisme de déplacement desdites soupapes, dont l'une, lorsque celles-ci occupent l'une de leurs positions extrêmes, obture l'orifice reliant ledit corps à l'atmosphère, tandis que l'autre obture l'orifice reliant ledit corps à la chambre de travail lorsque les soupapes se trouvent dans leur autre position extrême. Dans ce dispositif, les orifices sont bouchés par la soupape correspondante sous l'action de la pression de gaz régnant dans la chambre de travail, et à cette fin, les soupapes utilisées sont des soupapes à siège. L'ouverture des orifices se fait à l'aide d'un mécanisme de déplacement des .soupapes,constitué par deux vérins dont chacun est relié à la soupape correapondante. Toutefois, ce dispositif de distribution est insuffisamment fiable pendant son utilisation, car les soupapes déplacées par le gaz sous haute pression sont soumises à des charges de choc notables provoquant une usure rapide de leur siège et, par conséquent, des fuites de gaz et des pannes des marteaux. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif de distribution pour marteau rapide et de I'équiper d'un mécanisme de déplacement de & soupapes qui permettrait d'éviter les chocs des soupapes lors de leur déplacement dans leur autre position et d'élever ainsi la longévité et la fiabilité du dispositif de distribution. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif de distribution pour marteau rapide, du type comportant un corps étanche dans lequel sont prévus trois orifices servant à le mettre en communication avec l'atmosphère, avec la chambre de travail du marteau rapide et avec une enceinte close formée dans celle-ci, quand le mouton se trouve en sa position supé- rieure, entre la face en bout de la tige du mouton et une partie de la paroi de la chambre de travail, et deux soupapes montées dans ledit corps de façon à pouvoir s'ydéplacer en va-et-vient,- reliées à un mécanisme pour leur déplacement comportant un vérin de commande et dont l'une, dans l'une des positions extrêmes desdites soupape, obture l'orifice reliant ledit corps à l'atmosphère, tandis que l'autre, quand les soupapes sont dans leur autre position extrême, obture l'orifice mettant en communication ledit corps avec ladite chambre de travail, ledit dispositif étant caractérisé, selon l'invention, en ce que le vérin est exécuté avec une tige à deux bouts actifs mutuellement opposés, ou tige à double effet, que le mécanisme de déplacement des soupapes comporte deux leviers montés respectivement de part et d'autre du vérin coopérant à tour de rôle avec la tige du vérin, et dont l'une des extrémités respectives est articulée audit corps tandis que leurs autres extrémités sont reliées entre elles par un élément élastique, et que lesdites soupapes sont montées suivant un même axe parallèle à la tige du vérin de manière que, lors de la rotation de chacun desdits leviers, se déplace la soupape correspondante. Une telle réalisation du mécanisme de déplacement des soupapes permet de diminuer sensiblement les charges de choc agissant sur les soupapes lros de kur changement de position et de donner à la surface active des soupapes une forme conique, de sorte que les soupapes ne sont soumises qu'à un effort de compression égal à l'effort de l'élément élastique, ce qui exclut complètement la détérioration des soupapes et assure une haute fiabilité et une grande longévité du dispositif de distribution et du marteau luimême. En outre, le mode de réalisation décrit du dispositif de distribution assure le déplacement synchrone des soupapes d'une position à l'autre et permet de synchroniser le déplacement des soupapes avec le déplacement des organes de travail du marteau. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d.' un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références audesinuoiqueannexé représentant une vue d'ensemble du dispositif de distribution conforme à l'invention, et une vue partielle, en coupe longitudinale, du marteau rapide relié audit dispositif par des moyens représentés conventionnellement. Le dispositif de distribution du-fluide moteur d'un marteau rapide comporte, conformément à l'invention, un corps étanche I dans lequel sont pratiqués trois orifices 2, 3, 4 et sont montées deux soupapes 5 et 6 pour lesquelles est prévu un mécanisme de déplacement. A la partie supérieure du corps 1, est monté le vérin 7 de commande du mécanisme de déplacement des soupapespledit vérin comportant une tige 8 sortant des deux côtés du piston 9. Le mécanisme de déplacement des soupapes comporte aussi deux leviers 10, Il montés respectivement de part et d'autre du vérin de commande 7.A l'une de leurs extrémités respectives, les leviers 10, Il sont montés pivotants sur des axes 12 respectifs situés dans la partie inférieure du corps ?, tandis que les autres extrémités des leviers 10, Il sont reliées entre elles par un élément élastique 13, réalisé sous forme d'un ressort dont la raideur est suffisante pour créer l'effort nécessaire à la fermeture des soupapes 5, 6. En tant- qu'élément 13, il est possible d'utiliser un vérin (non représenté). Les leviers 10 et 11 sont montés de façon à pouvoir tourner autour des axes 12 et chacun desdits leviers coopère avec la partie de la tige 9-du vérin de commande 7, qui est disposée du côté correspondant. Les soupapes 5 et 6 sont montées suivant un même axe parallèle à la tige 8 du vérin 7. La f en bout de la soupape 5 est en contact avec le levier 10, tandis que la face en bout de la soupape 6 est en contact avec le levier 11. Lorsque les soupapes 5, 6 se trouvent dans l'une de leurs positions extrêmes, la soupape 5 obture l'orifice 2, tandis que la soupape 6, dans l'autre position extrême desdites soupapes, obture l'orifice 4. De plus, le dispositif de distribution est muni d'un interrupteur de fin de course 14 coopérant avec le levier71. A travers l'orifice 2 et une conduite 15, le corps 1 est mis en communication avec la chambre de travail 16 du marteau rapide, ménagée dans la partie supérieure d'un cadre 17. Dans la chambre de travail 16 est montée la tige 18 d'un mouton 19.La face en bout de la tige 18, au moment où le mouton 19 se trouve en position supérieure, forme une enceinte close 21 avec une partie de la paroi de la chambre de travail 16 dans laquelle est montée une garniture d'étanchéité 20. Le corps 1 est relié à travers l'orifice 3 et une conduite 22 à l'enceinte close 21. Les conduites 15 et 22 sont représentées d'unemanière conventionnelle, sont exécutées d'une manière connue en soi et sont mises en communicationrespectivement, avec le corps I et avec la chambre de travail 16, aveculilisation d'une garniture d'étanchéité assurant l'étanchéité de la chambre de travail 16 dans laquelle la pression est de préférence de 15 à 20 MPa. Le dispositif de distribution pour marteau rapide fonctionne de la manière suivante. En position de départ, le mouton 19 du marteau est maintenu en position supérieure. A ce moment, la soupape 5 ferme l'orifice 2 reliant le corps 1 à la chambre de travail 16, tandis que l'enceinte close 21 est m4se en communication, par l'intermédiaire de la conduite 22 et des orifices 3 et 4 pratiqués dans le corps 1, avec l'atmosphère. La soupape 6 se trouve alors dans la position assurant l'ouverture de l'orifice 4. La tige 18 du mouton 19 et le mouton 19 lui-même sont retenus d'une façon fiable dans leur position supérieure grâce à la pression du gaz dans la chambre de travail 16 agissant sur la face en bout de la tige 18. Quand le levier 11 entre en contact avec l'interrupteur. de fin de course 14 , le circuit électrique commandaxtie déplacement du piston 9 du vérin de commande 7, est établi (position non représentée sur le dessin).Pour la ccurse de travail du mouton 19, le piston 9 du vérin de commande 7 se déplace vers le levier 10 et sa tige 8 fait tourner le levier 10, ce qui libère la soupape 5. En même temps, le levier 10, en tournant, tend l'élément élastique 13, qui fait alors tourner le levier Il pendant la rotation duquel la soupape 6, en se déplaçant, ouvre l'orifice 4. A ce moment, les pressions du gaz dans enceinte close 21 et dans la chambre de travail 16 s'égalisent et le mouton 19 tombe en réalisant ainsi l'opération technologique désirée. Ensuite le mécanisme de rappel (non réprésenté sur le dessin) ramène le mouton 19 à sa position supérieure. Sur un signal de commande, le piston 9 se déplace vers le levier 11 et la tige 8 du vérin de commande, en agissant sur le levier 11, le fait tourner autour de l'axe 12, le levier 10 tournantalors lui-aussi conJointement avec le levier 11 et dans le même sens. Le levier 10 fait déplacer la soupape 5, qui obture l'orifice 2, et le levier Il libère la soupape 6 qui met ainsi en communication l'enceinte close 20 avec l'atmosphère, et le mouton revient en posi- - tion de départ. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée 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 équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATION Dispositif de distribution du fluide moteur d'un marteau rapide,du type comportant un corps étanche pourvu de trois orifices de commtlnication, respectivement, avec l'atmosphère, la chambre de travail du mateau rapide et une enceinte close formée dans ladite chambre, lorsque le mouton se trouve en position supérieure, entre la face en bout de la tige du mouton et une partie de la paroi de ladite chambre de travail du marteau, et deux soupape montées mobiles en va-et-vient dans zist corps et reliées à un mécanisme à vérin de commande pour le déplacement desdites soupapes, dont l'une, quand lesdites soupapes occupent l'une de leurs positions extrêmes, obture l'orifice reliant ledit corps à l'atmosphère, tandis que l'autre soupape, quand lesdites soupapes occupent leur autre position extrême obture l'orifice mettant en communication ledit corps avec ladite chambre de travail, caractérisé en ce que le vérin de commande +7) comporte unetigeàdouble effet (8), et que le mécanisme de déplacement des soupapes (5 et 6) comporte deux leviers (10 et 11) montés respectivement de part et d'autre du vérin de commande (7) et coopérant à tour de rôle avec la tige (8) du vérin de commande (7) l'une des extrémités de chacun desdits leviers étant articulée au corps (i) du dispositif, tandis que leurs autres extrémités sont reliées entre elles par un élément élastique (13), lesdites soupapes étant alignées suivant un même axe parallèle à la tige (8) du vérin de commande de manière que la rotation de chacun desdits leviers provoque le déplacement de la soupape correspondante.