Brevet FR2515085A1 — publié le 19830429

Dispositif hydraulique d'entraînement pour machine de serrage de vis. L'invention concerne un dispositif hydraulique d'entraînement polar machine de serrage de vis à plusieurs broches, dans lequel les moteurs d'entrainement de chaque broche peuvent être branchés en série et en parallèle de sorte que la vitesse de fonctionnement de la machinesoit adaptée à la résistance rencontrée par les vis. Le brevet français 2 182 792 décrit un dispositif hydraulique d'entrainement dont les moteurs peuvent être branchés en parallèle ou en série, la commutation se faisant par un distributeur de commutation commandé hydrauliquement disposé entre les valves de commande directionnelle des moteurs Selon ce mode de réalisation connu, la canalisation de commande allant au distributeur de commutation contient une soupape de blocage et entre cette dernière soupape de blocage et le distributeur de commutation est disposée une soupape d'étranglement. De plus, cette canalisation de commande est reliée à chacun des canaux d'alimentation des valves de commande par des clapets antiretour tandis qu'un étranglement by-pass disposé entre la soupape de blocage et la soupape d'étranglement relie la canalisation de commande au réservoir. Dans ce cas d'utilisation, lorsque la valve de commande directionnelle d'un moteur alimente d'autres équipements ou composants hydrauliques pendent la phase de fonctionnement du moteur, le changement de charge du moteur ne permet pas toujours l'alimentation à une pression suffisante de ces équipements ou composants. L'invention propose un dispositif hydraulique alimenté par une pompe hydraulique au travers d'une valve pilote qui permet d'obtenir une première vitesse de fonctionnement du moteur et un moyen de commutation à une deuxiéme vitesse de fonctionnement du moteur. Conformément à l'invention, dans le conduit de liaison de la valve de commutation à l'orifice d'alimentation haute pression d'un moteur sont disposés en série un variateur de débit et un clapet antiretour et ladite canalisation constitue un conduit dérivé d'une ligne de pression portant elle-même des connexions de valves de commande directionnelle des moteurs dont les orifices d'entrée et de sortieportent des clapets limiteurs de pression En outre, la ligne de pression constitue une boucle ouverte à deux canaux portant un ensemble deconduits de liaison vers les valves de commande, respectivement formés par assemblage et raccordement de modules hydrauliques intégrant les constituants du dispositif. On exposera la présente invention ci-après en se référant au dessin qui illustre la réalisation d'un circuit hydraulique d'une perceuse à plusieurs broches. Sur le dessin - la figure 1 est une vue de dessus de l'ensemble des modules hydrau liques - la figure 2 est une vue latérale de l'ensemble représenté à la figure 1 ; - la figure 3 est un schéma du circuit hydraulique - la figure 4 représente le schéma du circuit illustré par la figure3 montrant la circulation du fluide au cours du branchement en série des moteurs - la figure 5 représente le schéma du circuit illustré par la figure3 montrant la circulation du fluide au cours du branchement en paral vièle des moteurs La figure 3 représente le schéma d'un circuit hydraulique à quatre moteurs, mais il est bien évident que le nombre de moteurs est arbitraire supérieur à deux. Les figures 4 et 5 illustrent la circulation du fluide hydraulique au cours du fonctionnement série et parallèle des moteurs. Une pompe P entrainée par un moteur 1 fournit de l'huile d'alimentation sous pression à un limiteur d'accélération 3 constitué à partir d'un distributeur à étranglement à commande par pression avec ressort de rappel qui alimente la valve de commutation à trois positions 4 dont les orifices de sortie 5, 6 sont respectivement connectés aux orifices d'entrée 7, 8, d'un module hydraulique d'entrée 10. Ce dernier possède un certain nombre de conduits internes dont deux conduits 11, 12 de la ligne de pression qui débouchent dans les orifices 7, 8, un conduit de retour 13 au réservoir 14 et un conduit de liaison 15 branché sur la ligne de pression 12. Sur le conduit de liaison 15 sont branchés en série un étranglement variable 16 de contrôle de débit et une valve de contrôle directionnelle 17 constituée par un clapet de non retour.Le conduit de liaison 15 débouche au raccord haute pression 18 du canal d'alimentation du moteur hydraulique MI destiné à l'entraînement de la broche B1 de la perceuse Le module d'entrée 10 est réuni à l'unité de commande du moteur M1 qui se compose d'un module intermédiaire 20 qui reçoit les raccords haute et basse pression 18, 19 de branchement du moteur MI et une combinaison d'organes associés constituée par - un distributeur de commande directionnelle 21 à quatre orifices et deux positions à commande électromagnétique avec rappel par ressort, - un clapet de non retour avec étranglement 22, - un ensemble de clapets non retour 23, 23' En outre un clapet by-pass de non retour réglable avec ressort 24 limite la différence de pression aux bornes du moteur M1 et est branché entre le clapet de non retour 17 et un canal de liaison 25 du module 20 au module 30. Ainsi que cela vient d'etre décrit en référence des organes d'asservissement du moteur MI, le moteur M2 est également branché aux bornes 28, 29 d'un module 30 réuni au module 20 précité. Ainsi que cela a été pour le module 20, le module 30 est également percé de conduits il, 12, 13, 35 et reçoit la combinaison d'organes associés constituée par une valve de contrôle directionnel 27, un distributeur 31, un clapet de non retour avec étranglement 32 et un ensemble de clapets de non retour 33, 33'. De même un clapet by-pass de non retour avec ressort 34 limite la différence de pression aux bornes du moteur M2 comme Une combinaison d'organes/17, 21, 22, 23-23', 24 ou 27, 31, 32, 33-33', 34 décrite en référence des moteurs M1, M2 est utilisée en association avec chacun des moteurs M3 et M4 respectivement branchée sur les modules 40, 50 dont le dernier module 50 est fermé par un couvercle 60 qui assure la communication des conduits 11, 12 et la connexion du conduit 13. Lorsque l'on désire faire fonctionner les moteurs MI, M2, M3, M4 en série, - pression de ligne PA passe par l'orifice 6 connecté à l'orifice d'entrée 8 du module 10. Le conduit de dérivation 15 transmet la pression de ligne à l'étranglement variable 16 qui réduit le débit de commande du moteur MI. Les clapets de non retour 17, 24 restent fermés tant que la pression de ligne reste insuffisante. Le clapet réglable 24 reste fermé en raison du réglage élevé de son seuil de pression d'ouverture. Le clapet 17 s'ouvre dès que la pression de ligne est suffisante et le raccord haute pression 18 transmet au moteur MI la pression de fonctionnement qui détermine la vitesse de rotation de celui-ci. Le clapet de non retour avec étranglement 22 réduit le débit et alimente l'orifice du distributeur 21. Ce dernier est commandé dans le sens d'écoulement du fluide vers le clapet de non retour 23' qui reste fermé sous l'action de la pression plus forte dans le conduit 12. Le clapet 23 reste également fermé et possède son orifice de sortie relié au réservoir 14 par l'intermédiaire du conduit 11, ltorifice 7 et la valve 4. Il n'y a donc pas d'écoulement du fluide par le distributeur 21. Le débit de sortie du moteur Mi alimente le raccord basse pression 19 du module 20 et par le canal de liaison 25, la valve de contrôle directionnel 27 et le raccord haute pression 28 du moteur M2. L'état de fonctionnement "ouvert" (O) ou "fermé" (F) des organes 31, 32, 33-33', 34 du moteur M2 et de chacun des moteurs suivants M3, M4 et celui des organes 21, 22, 23-23', 24 apparait sur le tableau ciaprès. ETAT de FONCTIONNEMENT : Organe : Série : Parallèle : : 3 : O : O : : 4 4 o (6) : O (5) : 17 : : 24 F 21 31 , 41 , 51 : O : O : 22 , 32 , 42 , 52 : F : F : 23 , 33 , 43 t-53 F : O 23', 33', 43', 53' : F : O La pression de fonctionnement dans les canaux successifs 25, 35, 45, 55 des divers modules 20, 30, 40, 50 diminue du fait des pertes de charge des différents constituants du dispositif. Enfin le conduit 13 de retour au réservoir 14 est connecté au canal 55 du module 50 par le couvercle 60. Les divers clapets réglables 24, 34, 44, 54 branchés aux bornes de chacun des moteurs M1, M2, M3, M4 sont tarés aux seuils de pression correspondants au couple de blocage de chacun des moteurs. Dans ces conditions, le débit de fluide traverse le clapet lorsque le moteur correspondant est bloqué et assure directement l'alimentation des autres moteurs ou du conduit de retour 13 au réservoir 14 en bypassant ce moteur. Bien entendu, la somme des diverses pressions de tarage des clapets by-pass tels que 24, 34, 44, 54 doit rester inférieure à la pression dans le conduit 15 dans le but d'assurer la rotation des moteurs. Le distributeur à étranglement 3 permet une variation du débit en amont de la valve de commutation dans le but de réaliser un démarrage progressif des broches de vissage puis d'obtenir les vitesses nominales pour ces broches. La commande par pression différentielle du distributeur 3 est assurée par un moyen déclancheur hydraulique constitué à partir de restrictions branchées à l'entrée du distributeur et les chambres de commande du tiroir. Le distributeur 3 constitue donc également un moyen hydraulique d'arrêt d'urgence des moteurs M lorsque l'un des moteurs ou l'une des canalisations est rompue ou présente des fuites susceptibles d'engendrer une chute de pression accidentelle. Lorsque l'on désire faire fonctionner les moteurs MI, M2, M3, M4 en parallèle, on commute la valve 4. La pression de ligne par l'orifice 5 connecté à l'orifice d'entrée 7 du module 10 s'établit alors. Le conduit 11 alimente indépendamment les distributeurs 21, 31, 41, 51 par l'intermédiaire des clapets de non retour correspondants 23, 33, 43, 53. En particulier le clapet 23 dirige le flux de fluide vers le distributeur 21 dont l'ouverture de passage alimente l'étranglement du clapet 22 puis le raccord haute pression 18 du moteur MI. Le retour du fluide vers le réservoir 14 est assuré par le raccord 19, le distributeur 21, le clapet de non retour 23' et le conduit 12 Ce qui vient d'être dit pour le moteur M1 est également vrai pour le moteur M2 et les autres moteurs. Ainsi, par exemple, le clapet 33 dirige le flux de fluide vers le distributeur 31 qui demeure ouvert dans le but d'alimenter l'étranglement du clapet 32 puis le moteur mu Le retour du fluide vers le réservoir est assuré de manière analogue par le distributeur 31, le clapet 33' et par le conduit 12. Le cycle de fonctionnement du dispositif prévoit une phase de fonctionnement en série au cours duquel les distributeurs 21, 31, 41, 51 tout en étant manoeuvrés n'assurent pas le passage du fluide. Cette phase de fonctionnement correspond au vissage sous couple, réglable individuellement par les clapets by-pass 24, 34, 44, 54o Le moyen d'arrêt de la phase de fonctionnement série ne fait pas partie de la présente invention On rappellera simplement qusil peut faire appel à des jauges de mesure du couple des moteurs ou des pressostats différentiels sensibles à la pression aux orifices d'entrée et de sortie des moteurs. La phase de fonctionnement en parallèle correspond à une vitesse de rotation sensiblement plus faible des moteurs et l'arrêt de ceux-ci s'opère par la commande des distributeurs 21, 31, 41, 51 dont l'alimentation des bobines peut être interrompue automatiquement par des moyens analogues à ceux qui assurent l'interruption de la phase de fonctionnement série L'invention n'est bien entendu pas limitée à l'emploi d'un type particulier de distributeurs 21, 31, 41, 5i. Ceux-ci pourront être par exemple asservis dans le but d'obtenir des vitesses particulières de fonctionnement des moteurs De même les clapets by-pass tels que 24, 34, 44, 54 pourront être remplacés par des soupapes pilotées. D'autres modes de fonctionnement du dispositif prévoyant des changements de sens de rotation des moteurs pourront également être envisagés sans sortir pour autant du cadre de la présente invention REVENDICATIONS -l. Dispositif hydraulique d'entraînement pour machine de serrage de vis à plusieurs broches, dans lequel les moteurs d'entrainement(M1, M2, M3, M4) de chaque broche peuvent être branchés en série et en parallèle, du type comportant une valve de commutation (4) et des distributeurs de commande directionnelle (21, 31, 41, 51) des moteurs, caractérisé par le fait que dans le conduit de liaison (15) de la valve de commutation (4) à l'orifice d'alimentation haute pression (18) d'un moteur MI sont disposés un variateur de débit (16) et une valve de contrôle directionnelle (17) et que la ligne de pression (12) porte elle-même des connexions des distributeurs de commande directionnelle (21, 31, 4i, 51) dont les orifices d'entrée et de sortie portent des clapets limiteurs de pression (23, 23'; 33, 33 ' 43, 43'; 53, 53'). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les distributeurs de commande directionnelle sont ouverts ou fermés en fonction des branchements des moteurs ou de leur arrêt. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la valve de contrôle directionnelle (17, 27, 37, 47) est montée en parallèle avec un clapet by-pass (24, 34, 44, 54) qui limite la différence de pression aux bornes du moteur (Ml, M2, M3, M4) et qui est branché entre la valve de contrôle directionnelle (7, 27, 37, 47) et un canal de liaison (25, 35, 45, 55) entre deux modules hydrauliques réunis l'un à l'autre. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les valves de contrôle directionnelles (17, 27, 37, 47), les distributeurs de commande directionnelle (21, 31, 41, 51) les divers clapets de non retour (22, 23, 23', 24...) constituent conjointement avec les modules (20, 30, 40, 50) des unités de commande des moteurs (M1, M2, M3, M4).