Brevet FR2695861A1 — publié le 19940325

La présente invention concerne un dispositif hydraulique sensible permettant la sélection de vitesse et de puissance adapté sur un système de commande synchrone de plusieurs vérins de presse, notamment presse à découper, à plier, à emboutir ou autre. Dans la technique connue, les presses équipées d'un système hydraulique synchrone de commande de plusieurs vérins, généralement deux ou quatre, possèdent un vérin principal ayant un nombre de chambres internes égal au nombre de vérins de ltélément presseur. Lors du mouvement de l'ensemble solidaire de ses pistons, le vérin principal distribue des volumes d'huile identiques dirigés vers les vérins presseurs, ces derniers étant utilisés pour faire monter une table ou faire descendre un pont de presse. Les sections des chambres du vérin principal ont toutes les mêmes valeurs et sont parfaitement identiques aux sections des vérins de l'élément presseur. Les presses hydrauliques équipées d'un tel système sont très limitées en vitesse de fermeture ainsi qu'en vitesse d'ouverture, le volume de la première chambre du vérin principal entraînant l'ensemble des pistons, ayant la même section que les autres chambres, cette section est trop importante, ce qui entrain une mauvaise sensibilité au moment de la mise en puissance. La conception de ces systèmes ne permet donc pas de varier ni la pression, ni la puissance qui restent les mêmes tant à la fermeture qu'à ltouverture. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention concerne un dispositif hydraulique sensible de sélection de vitesse et de puissance adapté sur un système de commande synchrone de plusieurs vérins de presse comprenant un vérin principal dit "vérin Maître" ayant des chambres dites "Secondaires" dont le nombre au moins égal ou supérieur à deux, est identique à celui des vérins presseurs dits "vérins Esclaves" caractérisé en ce qu'il consiste plus précisément en un vérin d'approche dit "vérin Primaire" chargé du déplacement de l'ensemble solidaire des pistons, les sections dudit vérin primaire, en tout état de cause, inférieures à celles des vérins secondaires, étant définies en fonction des vitesses de fermeture et d'ouverture de presse à obtenir. Pour assurer la détection du moment précis du passage à grande vitesse de fermeture à faible puissance, à la faible vitesse de fermeture à grande puissance, lors du travail effectif de la presse, ledit vérin primaire comporte un système de détection par capteur hydro-électrique relié à la chambre d'approche, ce dernier pouvant être avantageusement complété ou remplacé par un ordre venant d'un capteur de course installé sur l'élément presseur, lesdits capteurs indiquant avec précision le moment où l'élément presseur rencontre une résistance mécanique en provenance de l'outil sur la matière à travailler. Un système de remplissage rapide constitué d'une soupape pilotée permet l'admission d'huile en grand volume dans les chambres de poussée des vérins secondaires, lesdites chambres de poussée étant alternativement soit en aspiration au bac d'huile, soit mise en pression à travers un distributeur. Pour permettre une vitesse d'ouverture supérieure à la vitesse de fermeture, ledit vérin primaire sera poussant. Le dispositif selon 1 invention comporte un système autonome de purge automatique à commande électrohydraulique permettant de libérer le vérin maître de la contrainte jusqu'alors nécessaire de commander le système mécanique de purge. Pour améliorer le système hydraulique lors de la fonction d'ouverture de la presse, et ainsi augmenter la vitesse sans risque de cavitation dans les chambres isolées les vérins esclaves seront à double effet et participeront ainsi, sans la gravité, à la rentrée du vérin maître. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence au dessin unique ci-annexé représentant le schéma de principe du dispositif hydraulique sensible adapté sur un système de commande synchrone de plusieurs vérins multiples de presse. Dans l'exemple d'application ici représenté, la presse ne comporte que deux vérins. L'installation selon l'invention comprend donc un vérin principal dit "vérin Maître" (1) sur lequel est adapté le vérin d'approche dit "vérin Primaire" (2) à double effet, ayant une chambre d'approche (3) servant à recevoir l'huile de poussée sur le piston (4) qui entraîne la ligne des tiges des pistons (5) lors de la fermeture de la presse et une chambre (6) servant à faire rentrer la ligne des tiges de piston (5) lors de l'ouverture de la presse. Le vérin primaire (2) est relié au vérin maître (1) au moyen d'une bride (7) Le vérin maître (1) comprend deux vérins secondaires identiques. Un premier vérin secondaire (8) ayant un piston (9), une chambre de poussée (10a) et une chambre isolée (lOb) est séparé du deuxième vérin secondaire (11) au moyen d'une bride (12), lequel vérin secondaire (11) comporte également un piston (13), une chambre de poussée (14a) et une chambre isolée (14b), une culasse (15) permet de laisser dépasser l'extrémité de la ligne des tiges de pistons (5). La ligne des tiges des pistons (5) relie mécaniquement, à l'intérieur des vérin primaire (2) et vérin maître (1), l'ensemble des pistons (4), (9) et (13). Le nombre de vérins secondaires étant toujours identique au nombre de vérins presseurs dits "vérins Esclaves", et ayant les mêmes valeurs, on trouvera donc deux vérins esclaves (16) de même volume et de même section que les vérins secondaires (8) et (10), chaque vérin exclave (16), à double effet, comprenant respectivement un cylindre (17), un piston (18), une culasse (19), une chambre de poussée (20a) et une chambre d'ouverture (20b). Les sections des pistons (9) et (13) des vérins secondaires (8) et (11) sont rigoureusement identiques à la section des pistons (18) des vérins esclaves (16). Les chambres de poussée (10a) et (14a) sont alternativement, soit en aspiration au bac (21) à travers un système de remplissage rapide constitué d'une soupape pilotée (22), qui permet l'admission d'huile en grand volume dans lesdites chambres de poussée (10a) et (14a), soit mises en pression à travers un distributeur (23). Les chambres isolées (10b) et (14b) des vérins secondaires (8) et (11) sont reliées aux chambres de poussée (20a) des vérins esclaves (16) au moyen des canalisations (24). Un système de détection par capteur hydro-électrique (28) relié à la chambre d'approche (3) du vérin primaire (1) assure la détection du moment précis du passage à grande vitesse de fermeture à faible puissance, à la faible vitesse de fermeture à grande puissance, lors du travail effectif de la presse, ledit capteur hydro-électrique (28) pouvant être complété ou remplacé par un ordre venant d'un capteur de course (40) installé sur les éléments fixe (41) et mobile (37) de la presse, lesdits capteurs indiquant avec précision le moment où l'élément presseur rencontre une résistance mécanique provenant de l'outil sur la matière à travailler. Le système de purge automatique comprend un corps (30) équipé de clapets (29) en nombre identique au nombre de chambres isolées (20a) et (lob) et (14b) actionnés ensembles au moyen d'un distributeur (35). Lesdits clapets (29) munis de pointeaux (36) ouvrent ou ferment la communication des canalisations isolées (24) avec le bac (21) de façon à faire à volonté le remplissage desdites chambres isolées (20a) et (lOb) et (14b) ainsi que le dégazage de l'huile. Un système de limitation de pression et de débit d'huile, composé d'un distributeur (31) ainsi que d'un pointeau (32), sert à exécuter la phase de règlage de la presse à basse puissance en petite vitesse. Une canalisation d'huile (33) prend la pression à travers un anti-retour (34) et va vers le distributeur (35) du système de purge automatique de façon à permettre à volonté la manoeuvre des clapets (29). En début de fermeture de la presse, le système de purge automatique commandé par le distributeur (35) non excité, est maintenu fermé, les clapets (29) obstruent par leurs pointeaux (36) sur leur siège, les canalisations isolées (24). De ce fait, il n'y a pas de passage d'huile vers le bac (21). Le distributeur (27) lorsqu'il est excité pendant la phase de fermeture de la presse, envoie l'huile en premier dans la chambre d'approche (3) du vérin primaire (2), le piston (4) se déplace en entraînant la ligne de tiges des pistons (5) et les pistons (9) et (13). La chambre de rentrée (6) du vérin primaire (2) ainsi que les chambres d'ouverture (20b) des vérins esclaves (16) sont en liaison avec le bac (21) par l'intermédiaire du distributeur (27). Le distributeur (23) étant non excité et fermé, les pistons (9) et (13) en se déplaçant, créent une dépression dans les chambres de poussée (lova) et (14a) faisant ainsi ouvrir la soupape (22) permettant le remplissage rapide. Les chambres isolées (lOb) et (14b) des vérins secondaires (8) et (11) expulsent leurs contenus d'huile respectifs par les canalisations (24) dans les chambres de poussée (20a) des vérins esclaves (16) provoquant ainsi la phase d'approche rapide de l'élément presseur (37), ceci par le fait que le débit complet de la pompe (25) est propulsé uniquement dans la seule chambre d'approche (3) du vérin primaire (2) actionnant les vérins secondaires (8) et (11) du vérin Maître (1). Lors de la phase de fermeture, la poussée desdits pistons (9) et (13) des vérins secondaires (8) et (11) évacue les volumes identiques contenus dans les chambres isolées (lOb) et (14b) dans les chambres de poussée (20a) des vérins exclaves (16) par l'intermédiaire de la canalisation (24), permettant ainsi de conserver le parfait parallèlisme desdits vérins esclaves (16). La section importante de la soupape (22) permet de remplir sans cavitation de l'huile, les chambres de poussée (lova) et (14a) des vérins secondaires (8) et (11) du vérin maître (1). Dès que les pistons (18) des vérins exclaves (16) rencontrent par l'intermédiaire de l'élément presseur (37) une résistance mécanique due à la matière à travailler, il se produit dans les chambres de poussée (20a) des vérins esclaves (16) ainsi que dans les chambres isolées (10b) et (14b) des vérins secondaires (8) et (11) du vérin maître (1), un report de résistance engendrant une élévation de pression de la part de la pompe (25) et surtout dans la chambre d'approche (3) du vérin primaire (2). Dans un premier temps la pression s'élève, la dépression engendrée dans les chambres de poussée (10a) et (14a) des vérins secondaires (8) et (11) diminue du fait de la diminution de vitesse d'approche, ce qui permet à la soupape (22) de se fermer. Dès que l'ordre de pression aura atteint le niveau de prérèglage, au moyen d'un système de détection par capteur hydro-électrique (28) ou par un ordre venant d'un capteur de course (40) installé sur les éléments fixe (41) et mobile (37) de la presse, le distributeur (23) sera excité permettant le passage de l'huile sous pression vers les chambres de poussée (10a) et (14a) des vérins secondaires (8) et (11) du vérin maître (1). De ce fait, la pression de la pompe (25) s'exercera donc dans les chambres d'approche (3) du vérin primaire (2) et les chambres de poussée (10a) et (14a) des vérins secondaires (8) et (11), ce qui permettra la mise en puissance maximale mais aussi le passage de la petite vitesse de découpe. Lorsque le point de découpe est atteint, une inversion de mouvement créée par le distributeur (27) fait que l'huile est expédiée dans la chambre de rentrée (6) du vérin primaire (2) ainsi que dans les chambres d'ouverture (20b) des vérins esclaves (16). Cette pression étant limitée au moyen du régulateur (38) par l'intermédiaire de la canalisation (39), la soupape (22) est forcée en ouverture permettant ainsi la vidange rapide au bac (21), des chambres de poussée (10a) et (14a). Les volumes contenus dans les chambres de poussée (20a) des vérins esclaves (16) sont repoussés dans les chambres isolées (10b) et (14b) des vérins secondaires (8) et (11) du vérin maître (1). Arrivé au point d'ouverture prérèglé, le distributeur (27) se positionne au centre, la pompe (25) débite sans pression par passage direct au bac (21), et le système de purge rapide (30) est ouvert par le distributeur (35) de façon à ouvrir les clapets (29) permettant ainsi le passage de l'huile par gravitation dans les chambre de poussée (20a) et les chambres isolées (1Ob) et (14b) respectives des vérins esclaves (16) et secondaires (8) et (11). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la fabrication de presses, notamment de presses à découper, à plier, à emboutir ou autres, dont le principe hydraulique repose sur le système de commande synchrone de plusieurs vérins permettant ainsi le parfait contrôle du parallémisme de l'élément presseur sans avoir à faire appel à des systèmes de guidage mécanique ainsi que la sélection de vitesse et de puissance des dites presses. REVENDICATIONS 1 - Dispositif hydraulique sensible de sélection de vitesse et de puissance adapté sur un système de commande synchrone de vérins multiples de presse comprenant un organe principal dit "vérin Maître" (1) ayant des vérins dits "Secondaires" (8) et (11) en quantité égale ou supérieure à deux mais identique à celle des vérins presseurs dits "vérins Esclaves" (16), caractérisé en ce qu'il consiste plus précisément en un vérin d'approche dit "vérin Primaire" (2) à double effet, chargé du déplacement de la ligne des tiges des pistons (5), les sections dudit vérin primaire (2), étant inférieures à celles des vérins secondaires (8) et (11), et définies en fonction des vitesses d'ouverture et de fermeture de presse à obtenir, ledit vérin primaire (2) comportant un système de détection par capteur hydro-électrique (28) relié à la chambre d'approche (3) assurant la détection du moment précis du passage à grande vitesse de fermeture à faible puissance, à la faible vitesse de fermeture à grande puissance, lors du travail effectif de la presse, ledit capteur hydro-électrique (28) pouvant être complété ou remplacé par un ordre venant d'un capteur de course (40) installé sur les éléments fixe (41) et mobile (37) de la presse, lesdits capteurs indiquant avec précision le moment où l'élément presseur rencontre une résistance mécanique provenant de l'outil sur la matière à travailler, un système de remplissage rapide constitué d'une soupape pilotée (22) permettant l'admission d'huile en grand volume dans les chambres de poussée (10a) et (14a) des vérins secondaires (8) et (11) du vérin maître (1). 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vérin primaire qu'il comporte sera poussant pour permettre une vitesse d'ouverture supérieure à la vitesse de fermeture. 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte un distributeur (23) permettant de commander à volonté après l'ordre de fin d'approche rapide donné par le système de détection par capteur hydro-électrique (28) ou par l'ordre venant du capteur de course (40) la mise en pression maximum de découpe de la presse ou le blocage selon besoin, la puissance pouvant être limitée pendant le règlage. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de remplissage rapide qu'il comporte, en dépression lors de la phase d'approche rapide pendant la fermeture de la presse d'une part, permet également l'évacuation de l'huile vers le bac (21) à travers la soupape (22) lors de la rentrée en phase d'ouverture de la presse d'autre part. 5 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le groupe hydraulique constitué du bac (21), d'une pompe (25), d'un régulateur de pression (26) et d'un distributeur (27) dirige l'huile exclusivement dans la chambre d'approche (3) du vérin primaire (2).