Brevet FR2520771A1 — publié le 19830805

La présente invention est relative à un dispositif d'entraînement de l'arbre porte-clef d'une machine à tirefonner. Le dévissage ou le vissage de tirefonds pose le problème suivant : l'arbre porte-clef doit pouvoir fournir un couple important lors du déblocage puis, automatiquement, tourner plus rapidement dès que le couple nécessaire à son entrainement passe en dessous d'une certaine valeur et inversement lorsqu'il s'agit du vissage. En l'état actuel de la technique, l'arbre porte-clef est entraîné par l'entremise d'un moteur hydraulique alimenté par deux pompes.Selon les besoins, une pompe seulement est mise en service lorsque l'arbre porte-clef doit être entraîné à vitesse lente ou les deux pompes sont utilisées simultanément lorsque l'arbre porte-clef doit être entraîné à vitesse rapide. Ce procédé ne donne pas satisfaction car durant une opération de vissage la phase finale de blocage, qui nécessite un couple important, ne dure que le cinquième,environ, du temps nécessaire à la manoeuvre et durant une opération de dévissage la phase initiale de déblocage, à couple important, est réduite à une brusque impulsion. Cependant,le moteur hydraulique entraînant la broche doit être important pour pouvoir fournir à tout moment le couple maximal qu'on est susceptible de lui demander.De plus, il faut que le moteur puisse tourner rapidement lorsque le couple qui lui est demandé est faible.Ce double résultat ne peut être obtenu qu'en augmentant les dimensions de tous les organes du dispositif dont les pleines capacités sont rarement utilisées avec tous les inconvénients que cela présente : coût,volume, poids,etc. La présente invention, qui remédie à ces inconvénients, est remarquable en ce qu'on utilise deux moteurs hydrauliques alimentés par une pompe unique par rapport à laquelle ils sont montés en dérivation, des moyens étant prévus pour que la valeur de la pression dans le circuit détermine l'alimentation d'un moteur ou des deux à la fois, les deux moteurs pouvant être couplés mécaniquement pour ajouter leurs effets. Lorsque les dieux moteurs sont alimentés,la vitesse est lente mais les deux moteurs ajoutant leurs effets, le couple fourni à l'arbre porte-clef est élevé ; en éléminant l'un des moteurs du circuit d'alimentation, on transmet à l'arbre porte-clef un couple moins élevé mais on augmente alors sa vitesse. La présente invention sera mieux comprise par la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés à titre d'exemple indicatif seulement,sur lesquels: La figure 1 est une vue montrant schématiquement l'ensemble du dispositif de l'invention ; Les figures 2,3 et 4 sont des vues partielles en coupe montrant le fonctionnement de la vanne automatique permettant la mise en action du second moteur. En se reportant à la figure 1, on voit que le problème à résoudre consiste à entraîner l'arbre porte-clef 1 d'une tirefonneuse selon deux vitesses différentes à partir, par exemple, d'un moteur thermique 2 entraînant une pompe 3. Selon l'invention, on utilise deux moteurs hydrauliques 4 et 5 montés en dérivation entre la sortie de la pompe et le réservoir d'huile 6 usuel. Pour permettre l'arrêt des moteurs sans entraîner celui de la pompe, les entrées et les sorties des moteurs 4 et 5, schématisées en A et B sur la figure 1, sont "courtcircuitées " par une canalisation 7 comportant une vanne d'arrêt 8. Lorsque cette vanne est fermée, le fluide sous pression parvient aux moteurs 4 et 5, par contre, lorsqu'elle est ouverte, il est dérivé directement vers le réservoir 6. Une vanne 9, automatique, dont la description et le fonctionnement apparaîtront plus loin, est interposée sur le circuit du moteur 5. Le moteur 4 entraîne directement l'un des pignons 10 et 11 coniques d'un train baladeur monté sur un manchon 12, coulissant, claveté sur l'arbre porte-clef l;le déplacement manuel du manchon 12 détermine, de la façon connue, le sens de rotation de l'arbre 1. Le couplage mécanique des deux moteurs 4 et 5 s'effectue par des roues dentées 13 et 14 engrenant entre elles. La roue 13 est clavetée sur l'arbre de sortie 15 du moteur 4 tandis que celle 14 est clavetée sur la cage extérieure d'un dispositif d'entrainement à roue libre 16 dont la cage intérieure est clavetée sur l'arbre de sortie 17 du moteur 5. Dans l'exemple représenté sur la figure l,seul le moteur 4 est alimenté, le couple est faible et la vitesse est élevée ; il s'agit d'une opération de vissage. Vert la fin du vissage et en vue du blocage du tirefond (non représenté) le couple va augmenter et il va falloir alimenter le moteur 5. Selon l'invention, ce couplage s'effectuera automatiquement dès que la pression aura atteint une valeur prédéterminée. La vanne 9 constitue un moyen permettant d'atteindre ce résultat de façon satisfaisante. Elle comporte un corps 18 présentant une entrée 19 et une sortie 20. L'orifice de communication 21 ( figures 3 et 4) entre l'entrée et la sortie est normalement obturé par un piston 22. La force due à la pression qui s'exerce sur le piston 22 est normalement équilibrée par un ressort 23. Vers la fin du vissage, la pression augmente, le piston se déplace dans le corps 18 en comprimant le ressort 23 et fait communiquer entre elles l'entrée i9 et la sortie 20: le fluide sous pression parvient donc au moteur 5.Mais,comme, simultanément, il se produit une chute de la pression dans le circuit, le ressort 23 a tendance à repousser le piston et isoler le moteur 5. Pour remédier à cet inconvénient,le piston 22 présente une partie épaulée 24 dont la section est déterminée pour compenser la chute de pression (cette détermination résulte d'un calcul à la portée de l'homme de l'art). Lorsque le piston 22 démasque l'orifice 21, le fluide parvient au moteur 5,la pression chute mais avant que le ressort 23 ne réagisse à cette chute de pression,celle-ci est appliquée contre l'épaulement 24 et la force qui s'oppose à la détente dudit ressort n'est pas modifiée. Plusieurs moyens, d'un type connu, peuvent être utilisés pour arrêter le vissage. Ainsi, la clef de l'arbre 1 peut être associée à un limiteur de couple qui, dès qu'une valeur maximale est atteint, commande automatiquement l'ouverture de la vanne 8. D'une autre manière, l'ouverture de la vanne 8 peut être effectuée manuellement dès que le couple maximal est atteint. On peut aussi concevoir un dispositif d'arrêt basé sur un déplacement maximal du piston 22.A cet effet, la queue 25 du piston 22 est pourvue d'un palpeur 26,réglable, pouvant actionner un micro-contact 27, de fin de course,de commande de l'ouverture de la vanne 8. Dès que la pression en A chute, le ressort 23 repousse le piston 22 qui, finalement, occupe la position représentée sur les figures 1 et 2. Lors d'une opération de dévissage, on ferme manuellement la vanne 8 et comme la pression croît très rapidement, le piston 22 se déplace en comprimant le ressort 23 et les deux moteurs 4 et 5 sont alimentés.Dès que le tirefond est débloqué, le couple diminue, la pression baisse et le ressort 23 se détend en repoussant le piston 22 qui obture le conduit 21. A ce moment, seul le moteur 4 est alimenté et le dévissage se poursuit à vitesse rapide. L'arrêt du moteur peut s'effectuer à l'aide de l'un des moyens décrits ci-dessus mais il est précisé que c'est la valeur prédéterminée minimale du couple qui est prise en compte et que si on utilise un second micro-contact 28,analogue à celui 27, celui-ci est actionné lorsque le ressort 23 est détendu. Bien entendu la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit et représenté mais s'étend, au contraire, a toutes variantes de formes et dimensions. C'est ainsi,entre autres,que l'inversion de la rotation de l'arbre porte-clef 1 peut être effectuée hydrauliquement. La réalisation d'un tel circuit est à la portée de l'homme de l'art,compte tenu des renseignements fournis ci-dessus.Il est fait observé toutefois que dans ce cas le dispositif à roue libre n'est pas utilisable parce que l'inversion de sens de rotation est fait (par les moyens hydrauliques connus) avant d'entrer dans le dispositif à roue libre. Ainsi dans le sens de rotation qui convient à l'explication ci-dessus le fonctionnement resterait identique, mais ce même dispositif si on l'entraîne en sens inverse s'oppose, au contraire, au fonctionnement.A remarquer que, disposant de deux moteurs hydrauliques on obtient, à partir du même débit, deux vitesses différentes si l'alimentation en huile de ces moteurs permet, à laide d'un système de vannes, de les coupler tantôt en parallèle (vitesse lente/fort couple), tantôt en série ( vitesse rapide/couple faible).Ce montage est alors parfaitement symétrique et fonctionne de la même manière dans les deux sens de rotation. Il est fait remarqué que le meilleur rendement d'une telle installation est obtenu si les deux moteurs sont de même cylindrée par tour. Ainsi la vitesse lente est-elle la moitié de la vitesse rapide.Toutefois, on peut aussi obtenir des rapports de vitesse autres que moitié entre petite et grande vitesse, à la condition que l'installation hydraulique soit conçue pour laisser circuler le débit d'huile annexe produit par le second moteur (5) qui, entraîné par le moteur 4 pendant la séquence de vitesse rapide, nécessite un débit d'huile différent de celui fourni par la pompe. REVENDICATIONS l-Dispositif d'entraînement de l'arbre porte-clef d'une machine à tirefonner du genre de ceux utilisant un moteur hydraulique,caractérisé en ce que la source énergétique entraîne une pompe unique (3) alimentant deux moteurs hydrauliques (4 et 5) montés en dérivation et dont les arbres (I5-I7) de sortie sont couplés mécaniquement,des moyens étant prévus pour alimenter l'un des moteurs ou les deux à la fois. 2- Dispositif selon la revendication l,caractérisé en ce que l'un des moteurs (4) entraîne directement, par l'entremise de pignons appropriés l'arbre porte-clef (1) tandis que l'autre moteur (5)entraîne l'arbre de sortie du premier par l'entremise de pignons dentés. 3-Dispositif selon la revendication2,caractérisê en ce que l'arbre de sortie (I7) du second moteur (5) entraîne la partie centrale d'un dispositif à roue libre sur la couronne extérieure de laquelle est clavetée une roue dentée (14)engrenant avec une roue dentée (13) clavetée sur l'arbre de sortie (I5) du premier moteur (4). 4-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le circuit d'alimentation du second moteur (5) est interposée une vanne (9) normalement fermée et dont l'ouverture est commandée par la pression du fluide hydraulique lorsque celle-ci atteint une valeur prédéterminée. 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la vanne (9) présente un orifice d'entrée (I9) communiquant avec un orifice de sortie(20)par un orifice(21) normalement obturé par un piston (22), soumis à l'action d'un ressort (23) antagoniste et présentant une partie épaulée (24) susceptible d'être soumise à l'action du fluide sous pression lorsque ledit orifice de communication est démasqué, la section dudit épaulement étant telle que la force à laquelle le ressort est soumis ne varie pas lors de l'ouverture de l'orifice (21). 6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications -1,2,4 et 5,caractérisé en ce que le moteur (4) et le moteur (5) sont en prise permanente avec l'arbre de sortie,l'inversion de sens de rotation dudit arbre étant obtenue par inversion de sens d'écoulement du fluide dans les moteurs.