Brevet FR2514692A1 — publié le 19830422

La présente invention concerne un coussin d'emboutissage, pouvant être commandé, pour des presses, notamment pour des presses mécaniques de formage de tôles, servant à maintenir les pièces de tôle pendant le processus de formage et à les éjecter après terminaison du processus de formage. Lors de l'utilisation du coussin d'emboutissage sur des presses à double effet pour l'éjection des pièces en tle après le façonnage, il est nécessaire de verrouiller le coussin d'emboutissage dans la position limite inférieure de manière qu'il ne puisse se produire aucun mouvement de retour élastique de la plaque de coussin après la décharge en pression afin d'éviter des endommagements des pièces en tige. Le processus d'éjection doit s'effectuer seulement lorsque le poinçon de presse s'est déplacé vers le haut suffisamment loin pour que la pièce en tle ne puisse plus toucher l'outil supérieur pendant l'éjection, ce qui exclut ainsi un endommagement de cet outil. Dans une solution connue de ce type (brevet en République Démocratique Allemande 104 471), il est prévu au moins un cylindre de pression dans lequel est guidé un piston à double effet dont la tige est reliée à la plaque de coussin. La partie inférieure du cylindre est reliée à un accumulateur d'huile sous pression sollicité par un gaz, tandis que la partie supérieure du cylindre est reliée par l'intermédiaire d'une soupape d'arrêt, pouvant être commandée, avec un réservoir d'huile à faible pression. Par fermeture de la soupape d'arrêt lors de l'atteinte de la position limite inférieure du poinçon de la presse, la décharge de l'huile à partir de la partie supérieure du cylindre est arrêtée et en conséquence le coussin d'emboutissage est bloqué dans cette position. Un tel coussin d'emboutissage ne convient pas pour être utilisé dans des presses à double effet car, lors de la décharge du coussin pendant la course de montée du poinçon de la presse, il se produit, du fait de la compressibilité des'huile et d'une perte par dépassement de course dans la soupape d'arrêt commandée, une reprise élastique du volume d'huile sous pression se trouvant dans la partie inférieure du cylindre, qui fait monter la plaque de coussin d'une distance déterminée de sorte qu'il peut en résulter des déformations et endommagements indésirables des pièces en tôle. Dans une autre solution connue (brevet en République Démocratique Allemande 82 108), une ou plusieurs unités à cylindre et piston pouvant être sollicitées par de l'air comprimé en vue de produire la force de coussin nécessaire, ainsi que, pour chaque unité, un piston à double effet sollicité par de l'huile sous pression, guidé dans une autre chambre cylindrique et relié à la tige de piston commune, sont disposés dans la position limite inférieure en vue du verrouillage et de la commande de retour du coussin.La partie inférieure de la chambre cylindrique remplie d'huile sous pression est reliée à la partie sunérieure ainsi qu'à un accumulateur d'huile sous pression sollicité par du gaz par l'intermédiaire d'un tuyau qui est pourvu d'un clapet anti-retour et d'un distributeur commandé et qui est traversé, pendant la course de descente du coussin, par l'huile sous pression s'écoulant de la partie inférieure de la chambre cylindrique jusque dans la partie supérieure. Lorsque la position limite inférieure du poinçon de presse est atteinte, la liaison entre la partie inférieure et la partie supérieure de la chambre est coupée par actionnement du distributeur commandé et l'huile sous pression est déchargée de la partie inférieure de la chambre cylindrique dans un réservoir d'huile sans pression de sorte que la surface inférieure du piston n'est plus en charge. L'huile sous pression agissant unilatéralement sur la surface supérieure de piston produit une force agissant en sens opposé à la force de coussin, en contrebalançant les forces des unités à cylindres et pistons sollicitées par de l'air comprimé et en tirant plus vers le bas, d'une distance déterminée, la plaque de coussin.Aussitôt que le poinçon de presse s'est déplacé vers le haut suffisamment loin, un nouvel actionnement du distributeur ouvre la liaison entre la partie supérieure et la partie inférieure de la chambre cylindrique et l'huile sous pression peut refluer de la partie supérieure vers la partie inférieure de la chambre cylindrique. Ainsi le verrouillage du coussin est supprimé et la plaque de coussin est à nouveau relevée jusque dans sa position initiale par la force des unités à cylindres et pistons sollicitées par de l'air comprimé.L'huile fortement comprimée qui est soutirée de l'accumulateur d'huile sous pression pour comprimer l'huile placée de part et d'autre du piston à double effet dans le cylindre de verrouillage et l'huile sous pression qui est refoulée dans le volume supérieur de cylindre pendant le retour jusque dans la position limite inférieure est pompée en retour dans l'accumulateur d'huile sous pression, pendant la période s'écoulant jusqu'à la course suivante, à l'aide d'une pompe à huile actionnée pneumatiquement ou électriquement. Un inconvénient de cette solution consiste dans la consommation supplémentaire d'énergie, qui est nécessaire pour le complément de remplissage de l'accumulateur d'huile sous pression avec de l'huile à pression élevée après chaque course du coussin.Un autre inconvénient consiste dans la complication technique relativement grande des appareils et de la commande et dans la grande hauteur de construction d'un tel coussin. Grâce à l'invention, on doit améliorer considérablement la sécurité de fonctionnement et la rentabilité d'un coussin d'emboutissage commandé par diminution des dimensions et des complications techniques de fabrication ainsi que par réduction de la consommation d'énergie lors de l'utilisation du coussin. L'invention a pour but d'agencer la structure et la commande du coussin d'emboutissage de manière à éviter un retour élastique de la plaque de coussin après que le poinçon de presse a atteint la position limite inférieure par décharge du volume d'huile sous pression se trouvant dans la chambre cylindrique. Selon l'invention, dans le cas d'un coussin d'emboutissage pour presses comportant au moins un accumulateur d'huile sous pression chargé par du gaz et comportant une chambre cylindrique remplie d'huile sous pression dans laquelle est disposé un piston à double effet, qui est relié par l'intermédiaire d'une tige à la plaque de coussin et qui peut être arrêté dans sa position limite inférieure à l'aide d'un distributeur commandé, ce problème est résolu en ce que le tuyau reliant la chambre cylindrique à l'accumulateur d'huile sous pression est pourvu d'un clapet anti-retour arrêtant l'écoulement d'huile sous pression de l'accumulateur vers la chambre cylindrique ainsi que d'un distributeur commande, branché en parallèle au clapet anti-retour et qui est de préférence relié en série à une soupape d'étranglement commandée, et en ce que la chambre cylindrique est reliée par un autre tuyau et un distributeur commandé à un dispositif de dosage, dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un autre distributeur commandé à un réservoir d'huile sans pression ainsi qu'a un autre accumulateur d'huile à faible pression, et par lequel, lorsque le poinçon de presse atteint sa position limite inférieure, une quantité dosée d'huile est évacuée de la chambre cylindrique en produisant ainsi une décharge du piston, le volume d'huile évacué vers le réservoir d'huile à chaque course du coussin étant complété, après décharge de la plaque de coussin dans la position limite supérieure, par de l'huile provenant de l'accumulateur, dont le complément de remplissage est assuré d'une manière connue par une pompe à huile. Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention a) le dispositif de dosage se compose d'une chambre cylindrique dans laquelle est disposé un piston différentiel agissant des deux côtés sur un volume d'huile et dont la course est limitée par une butée réglable. b) pour compenser les pertes dues à des fuites, l'accumulateur d'huile sous pression sollicité par une faible pression d'huile est relié à la chambre cylindrique par l'intermédiaire d'un tuyau qui est pourvu d'un clapet anti-retour arrêtant l'écoulement d'huile à partir de la chambre cylindrique. La fonction du coussin d'emboutissage consiste en ce que, pendant le mouvement d'avancement du poinçon en opposition à la force de maintien exercée par le coussin, l'huile se trouvant dans la chambre cylindrique est refoulée par l'intermédiaire du clapet anti-retour, en opposition à la pression d'air existante, dans l'accumulateur d'huile sous pression chargé par du gaz, de sorte que le coussin produit la force s'opposant au mouvement du poinçon Lorsque le poinçon de presse atteint sa position limite inérieure, une faible quantité d'huile est déchargée, par actionnement de distributeurs commandés et par l'intermédiaire du dispositif de dosage, dans un reservoir d'huile sans pression et en conséquence le volume d'huile se trouvant dans la chambre cylindrique est détendu, ce qui exclut un retour élastique de la plaque de coussin après sa décharge pendant la course de rappel du poinçon de presse. Aussitôt que le poin çon de presse s'est déplacé vers le haut suffisamment loin, de préférence pour un angle de vilebrequin d'environ 2400, la liaison avec l'accumulateur chargé par du gaz est ouverte par actionnement de distributeurs commandés et la sortie du dispositif de dosage est reliée à un autre accumulateur d'huile ou l'huile n'est soumise qu'à une faible pression. L'huile refoulée hors de la chambre cylindrique pendant la course de descente du poinçon de presse revient dans la chambre cylindrique de sorte que la plaque de coussin est relevée et qu'ainsi l'opération d'éjection est réalisée.Peu avant que la plaque de coussin n'atteigne sa position limite supérieure, la capacité de l'accumulateur d'huile sous pression chargé par du gaz est consommée et la pression d'huile régnant dans la chambre cylindrique diminue. Alors, par décharge d'huile sous pression à partir de l'accumulateur sollicité par une faible pression d'huile, la quantité d'huile déchargée par l'intermédiaire du dispositif de dosage pendant que le poinçon se trouve dans la position basse est à nouveau complétée et la plaque de coussin est remontée dans sa position limite supérieure. L'alimentation en huile de cet accumulateur est assurée d'une manière connue par une pompe à huile à partir du réservoir sans pression. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé qui est une représentation schématique de la commande du coussin d'emboutissage selon l'invention. Le coussin d'emboutissage se compose d'une chambre cylindrique 2 reliée à un accumulateur d'huile sous pression 1 chargé par du gaz et il est prévu dans cette chambre un piston 3 agissant sur un volume d'huile et qui est relié par l'intermédiaire d'une tige 4 à la plaque de coussin 5. L'accumulateur 1 se compose d'une chambre cylindrique de profil étagé dans laquelle est disposé un piston différentiel 9 dont la grande face 10 peut être sollicitée par de l'air comprimé et dont la petite face 11 agit sur un volume d'huile. Le tuyau de liaison entre la chambre cylindrique 2 et l'accumulateur d'huile sous pression 1 est pourvu d'un clapet anti-retour 12 par l'intermédiaire duquel de l'huile sous pression se trouvant dans la chambre cylindrique 2 est refoulée dans l'accumulateur 1 pendant la course de descente du poinçon de presse. Pour la commande du mouvement de montée de la plaque de coussin 5, il est prévu dans le tuyau correspondant un distributeur commandé 13, en parallèle au clapet anti-retour 12. L'ouverture du distributeur est effectuée, d'une manière connue, électriquement à l'aide de cames de commande, non représentées sur le dessin, en fonction de la position du poinçon, de préférence pour un angle de vilebrequin d'environ 2400. Pour pouvoir adapter la vitesse du mouvement de montée de la plaque de coussin 5 aux conditions technologiques existantes, il est prévu, en addition au distributeur 13, une soupape d'étranglement rêqiable 14 branchée en série avec celui-ci. En même temps, la chambre cylindrique 2 est reliée par l'intermédiaire d'un tuyau et d'un distributeur commandé 15 à un dispositif de dosage 16 dont la sortie est reliée alternativement, par l'intermédiaire d'un autre distributeur commandé 6, avec un réservoir d'huile sans pression 8 et un autre accumulateur d'huile sous pression 20 dans lequel il ne règne qu'une pression d'huile très faible en compa- raison avec celle de l'accumulateur 1 cité en premier. Le dispositif de dosage 16 se compose d'une chambre cylindrique remplie d'huile et dans laquelle est disposé un piston différentiel 17 à double effet. La quantité d'huile sortant du dispositif de dosage 16 est réglable par limitation de la course du piston à l'aide d'une vis de réglage 18 ou d'un organe semblable. La quantité d'huile déchargée du dispositif de dosage 16 lorsque le poinçon de presse atteint sa position limite inférieure est à nouveau compensée à partir de l'accumulateur d'huile sous pression 20, après décharge de la plaque de coussin 5 et peu avant sa position limite supérieure. Ce complément de remplissage de l'accumulateur 20 est assuré par une pompe à huile 19, qui est branchée en série de préférence par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 7. Des pertes dues à des fuites se produisant dans le circuit d'huile sont compensées par décharge d'huile à faible pression à partir de l'accumulateur 20 par l'intermédiaire d'un tuyau pourvu d'un clapet anti-retour 21, lorsque la plaque de coussin 5 se trouve dans sa position limite supérieure. REVENDICATIONS v 1 - Coussin d'emboutissage pour presses comportant au moins un accumulateur d'huile sous pression chargé par du gaz et comportant une chambre cylindrique remplie d'huile sous pression dans laquelle est disposé un piston à double effet, qui est relié par l'intermédiaire d'une tige à la plaque de coussin et qui peut être arrêté dans sa position limite inférieure à l'aide d'un distributeur commandé, caractérisé en ce que le tuyau reliant la chambre cylindrique (2) à l'accumulateur d'huile sous pression (1) est pourvu d'un clapet anti-retour (12) arrêtant l'écoulement d'huile sous pression de l'accumulateur (1) vers la chambre cylindrique (2) ainsi que d'un distributeur commandé (13), branché en parallèle au clapet anti-retour et qui est de préférence relié en série à une soupape d'étranglement commandée (14), et en ce que la chambre cylindrique (2) est reliée par un autre tuyau et un distributeur commandé (15) à un dispositif de dosage (16), dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un autre distributeur commande (6) à un réservoir d'huile sans pression (8) ainsi qu a un autre accumulateur d'huile (20) à faible pression, et par lequel, lorsque le poinçon de presse atteint sa position limite inférieure, une quantité dosée d'huile est évacuée de la chambre cylindrique (2) en produisant ainsi une décharge du piston (3), le volume d'huile évacué vers le réservoir d'huile (8) à chaque course du coussin étant complété, après décharge de la plaque de coussin (5) dans la position limite supérieure, par de l'huile provenant de l'accumulateur (20), dont le complément de remplissage est assuré d'une manière connue par une pompe à huile (19). 2 - Coussin d'emboutissage pour presses selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de dosage (16) se compose d'une chambre cylindrique dans laquelle est disposé un piston différentiel (17) agissant des deux côtés sur un volume d'huile et dont la course est limitée par une butée réglable (18). 3 - Coussin d'emboutissage pour presses selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour compenser les pertes dues à des fuites, l'accumulateur d'huile sous pression (20) sollicité par une faible pression d'huile est relié à la chambre cylindrique (2) par l'intermédiaire d'un tuyau qui est pourvu d'un clapet anti-retour (21) arrêtant l'écoulement d'huile à partir de la chambre cylindrique (2).