Brevet FR2836221A1 — publié le 20030822

La présente invention concerne un dispositif portable de contrôle de la pression d'un ressort à gaz. Plus particulièrement, l'invention concerne le contrôle de la pression des ressorts à gaz utilisés notamment dans les outils de presse pour déplacer les éléments mobiles de ces outils entre lesquels sont formées les pièces à réaliser. En effet, la force de ces ressorts peut atteindre plusieurs tonnes et il est nécessaire d'effectuer un contrôle périodique de leur pression, car une baisse de pression de l'un d'entre eux entraîne un mauvais fonctionnement de l'élément mobile concerné et, par conséquent, une mauvaise qualité des pièces ainsi formées. Pour effectuer le contrôle, il est nécessaire de démonter au préalable tous les ressorts à gaz de l'outil, qui peut en comporter un très grand nombre en fonction de sa grandeur, du poids des éléments mobiles et du travail à accomplir. Les ressorts démontés parfois dans des conditions difficiles, sont ensuite acheminés vers le système de contrôle, par exemple un banc manométrique. Cette opération est donc une opération longue et onéreuse d'autant plus qu'il y a, en général, qu'environ 10% de ressorts défectueux. Pour éviter ces inconvénients, on connaît dans le FR-A-2 758 390, un dispositif de contrôle in situ de la pression d'au moins un ressort à gaz comportant une masse fixée à un moyen de manutention capable de la déplacer dans un plan horizontal et dans un plan vertical, un support fixé sur la face inférieure de ladite masse est prolongé par une tige mobile en translation verticale dans ledit support et associée à un moyen de mesure de la pression exercé par ladite tige mobile sur le piston du ressort à contrôler. Mais, ce dispositif présente également des inconvénients car il nécessite deux opérateurs pour réaliser le contrôle et son centrage sur les ressorts est délicat et peut entraîner des risques de détérioration de la tige des ressorts à gaz. De plus, dans certains cas, le dispositif est inutilisable du fait de l'implantation des ressorts et son utilisation est fonction de la disponibilité du moyen de manutention qui est généralement constitué par un pont roulant. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un dispositif de contrôle peu encombrant qui permet de s'affranchir des contraintes d'utilisation d'un pont roulant et de réaliser l'opération de contrôle avec une seule personne dans un délai très court. L'invention a pour objet un dispositif portable de contrôle de la pression d'un ressort à gaz, notamment dans un bâti d'un outil à presse, ledit ressort comprenant une tige de piston montée coulissante dans un cylindre sous l'action d'un gaz comprimé, caractérisé en ce qu'il comprend un corps muni à sa base d'un orifice axial de centrage sur le cylindre du ressort et comportant : - un élément de blocage du corps sur le cylindre, - des moyens de déplacement de l'élément de blocage entre une position de verrouillage sur ledit cylindre et une position de déverrouillage et inversement, - un moyen d'application d'une force sur la tige du ressort, et - un moyen de mesure de la pression de ce ressort par l'intermédiaire dudit moyen d'application de la force. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le corps est formé, d'une part, par une partie inférieure ouverte à son extrémité supérieure et supportant l'élément de blocage et les moyens de déplacement de cet élément et, d'autre part, par une partie supérieure ouverte à son extrémité inférieure et supportant le moyen d'application de la force, lesdites parties étant emboîtables et déplaçables par coulissement l'une par rapport à l'autre, - les parties inférieure et supérieure comportent au moins un organe de fixation desdites parties l'une sur l'autre, - l'élément de blocage comprend deux demi-coupelles opposées et symétriques, disposées dans la partie inférieure du corps et comportant chacune extérieurement un fond incliné vers le centre de l'orifice axial de centrage du corps, intérieurement un rebord destiné à coopérer, dans la position de verrouillage, avec une gorge ménagée sur le cylindre du ressort et, à sa partie supérieure, une plaque en saillie vers l'intérieur de la demi-coupelle correspondante, - chaque bord latéral des deux demi-coupelles comporte, à sa partie supérieure au-dessous de la partie en saillie, une portion inclinée, - les moyens de déplacement des deux demi-coupelles entre la position de déverrouillage et la position de verrouillage sont formés par une paroi interne conique ménagée sur le fond de la partie inférieure du corps et destinée à coopérer avec le fond incliné de chaque demi-coupelle, la pente de la paroi interne conique étant dirigée vers l'orifice axial traversant ledit fond, - les moyens de déplacement des deux demi-coupelles entre la position de verrouillage et la position de déverrouillage sont formés par au moins une patte verticale en forme de cône fixée sur le bord externe d'une bague et destinée à coopérer avec une portion inclinée de chaque demi-coupelle, ladite bague supportant les deux demi-coupelles par les plaques en saillie et comportant un loquet de déplacement vertical de cette bague, - le loquet est fixé à l'extrémité d'une tige solidaire de la bague et traversant la partie inférieure du corps par une lumière verticale, - le moyen d'application de la force sur ladite tige du ressort comprend un vérin disposé dans l'axe de l'orifice de centrage et relié à une pompe hydraulique. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un outil de presse équipé de ressorts à gaz, - la Fig. 2 est une vue en élévation d'un dispositif portable de contrôle d'un ressort à gaz de l'outil de presse, - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe axiale du dispositif portable de contrôle d'un ressort à gaz, - la Fig. 4 est une vue schématique en perspective de l'élément de blocage du dispositif de contrôle sur le ressort à gaz, - la Fig. 5 est une vue schématique en perspective des moyens de déplacement de l'élément de blocage, - les Figs. 6 à 10 sont des vues schématiques en coupe axiale montrant les différentes phases de fonctionnement du dispositif de contrôle selon l'invention. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement un outil de presse désigné par la référence générale 1 et qui est composé de deux parties, une partie supérieure 2 et une partie inférieure 3. Chacune de ces parties comprend un bâti, respectivement 4 et 5, et un élément mobile, respectivement 6 et 7, dont le mouvement dans un plan vertical par rapport au bâti est assuré par une batterie de ressorts à gaz 10. Ces ressorts sont d'un type connu et comprennent une tige de piston 11 montée coulissante dans un cylindre 12 sous l'action d'un gaz comprimé à très haute pression contenu dans une chambre ménagée dans ledit cylindre 11 à l'extérieur duquel est formée une gorge 13. Une pièce 9-est formée entre les éléments mobiles 6 et 7 lorsque ceux-ci sont rapprochés l'un de l'autre par l'action des ressorts à gaz 10. La pression de chacun de ces ressorts à gaz 10 doit être contrôlée périodiquement car une baisse de pression de l'un d'entre eux entraîne un mauvais fonctionnement de l'élément mobile concerné et, par conséquent, une mauvaise qualité des pièces formées. Pour cela, le dispositif de contrôle selon l'invention est formé par un dispositif de contrôle portable désigné dans son ensemble par la référence 20 et qui comprend, comme représenté schématiquement à la Fig. 2, un corps 21 destiné à être placé sur le ressort à gaz 10 à contrôler et muni à sa partie supérieure d'une poignée 22 destinée au transport et au positionnement de ce corps 21 sur ledit ressort à gaz 10. Sur la Fig. 3, on a représenté schématiquement en coupe axiale le dispositif portable 20 de contrôle d'un ressort à gaz 10. Ainsi que représenté sur cette figure, le corps 21 du dispositif portable 20 comprend une partie inférieure 23 par exemple de forme cylindrique et une partie supérieure 24, par exemple de forme cylindrique également, emboîtable et déplaçable par coulissement sur la partie inférieure 23. La position des deux parties 23 et 24 du corps 21 est réglable en fonction de la longueur de la tige 11 du ressort à gaz 10 à contrôler et pour cela la paroi de la partie inférieure comprend deux rangées opposées de plusieurs orifices 25 disposés les uns au-dessous des autres et la paroi de la partie supérieure 24 de ce corps 21 comporte deux orifices 26 opposés et destinés à être placés chacun en regard de l'un des orifices 25. Dans l'exemple représenté sur les figures, la paroi de la partie inférieure 23 comporte deux rangées opposées de trois orifices 25. Les parties inférieure 23 et supérieure 24 sont reliées entre elles par deux pions 27 positionnés chacun dans un orifice 26 et dans un orifice 25, comme représenté à la Fig. 3. D'une manière générale, le dispositif portable de contrôle comporte : - un élément 30 de blocage du corps 21 sur le cylindre 12 du ressort à gaz 10, - des moyens 40 de déplacement de l'élément de blocage 30 entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage et des moyens 45 de déplacement de cet élément de blocage 30 entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage, - un moyen 55 d'application d'une force sur la tige 11 du ressort à gaz 10 à contrôler, et - un moyen 60 de mesure de la pression de ce ressort 10 par l'intermédiaire dudit moyen d'application de la force. La partie inférieure 23 du corps 21 est munie à sa base d'un orifice axial 28 de centrage sur le cylindre 12 du ressort 10, le diamètre de cet orifice 28 étant légèrement supérieur au diamètre externe du cylindre 12. Ainsi que représenté sur les Figs. 3 et 4, l'élément 30 de blocage comprend deux demi-coupelles 31 opposées et symétriques, qui ont chacune la forme d'un demi-cylindre et qui sont disposées dans la partie inférieure 23 du corps 21. Dans ce qui suit, on décrira une demi-coupelle 31, l'autre demicoupelle étant identique. Comme représenté à la Fig. 4, la demi-coupelle 31 comporte, à sa partie inférieure et extérieurement, un fond 32 incliné vers l'axe de ladite demicoupelle, c'est à dire vers le centre de l'orifice axial 28 de centrage du corps 21 et intérieurement, un rebord 33 destiné à coopérer dans la position de verrouillage, avec la gorge 13 ménagée sur le cylindre 12 du ressort 10. La demi-coupelle 31 comporte également, à sa partie supérieure, une plaque 34 en saillie vers l'intérieur et munie d'un passage axial 35 pour la tige 11 du ressort 10 lorsque le corps 21 est placé sur ledit ressort 10. Enfin, chaque bord latéral 36 de la demi-coupelle 31 comporte, à sa partie supérieure et au-dessous de la plaque 34 en saillie, une portion inclinée 37. Les moyens de déplacement des deux demi-coupelles 31 entre la position de déverrouillage, c'est à dire dans la position où elles sont écartées du corps 12 du ressort 10 et la position de verrouillage, c'est à dire lorsqu'elles sont appliquées contre la paroi externe de ce cylindre 12 sont formés par une paroi interne conique 40 ménagée sur le fond de la partie inférieure 23 du corps 21, la pente de cette paroi interne 40 étant dirigée vers l'orifice axial 28. Comme on le verra ultérieurement, la paroi interne 40 est destinée à coopérer avec le fond incliné 32 de chaque demi-coupelle 31 pour déplacer ces demi-coupelles 31 entre les deux positions. Ainsi que représenté à la Fig. 5, les moyens 45 de déplacement des deux demi-coupelles 31 entre la position de verrouillage et la position de déverrouillage par rapport au cylindre 12 du ressort 10 à contrôler sont formés par au moins une patte verticale 46 en forme de cône fixée sur le bord externe d'une bague 47. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 5, la bague 47 se présente sous la forme d'un anneau muni d'un orifice central 48 pour le passage de la tige 11 du ressort à gaz à contrôler et cette bague 47 comporte deux pattes verticales 46 opposées en forme de cône fixées sur le bord externe de ladite bague 47. Ces pattes verticales 46 sont destinées à coopérer chacune avec les portions inclinées 37 de deux bords latéraux 36 opposés des demi-coupelles 31 pour déplacer ces demi-coupelles 31 entre la position de verrouillage et la position de déverrouillage, comme on le verra ultérieurement. La bague 47 supporte les demi-coupelles 31 par l'intermédiaire des plaques en saillie 34, ainsi que représenté à la Fig. 3. Cette bague 47 comporte un loquet 49 de déplacement vertical de ladite bague et qui est fixé à l'extrémité d'une tige 50 solidaire de cette bague 47 et qui s'étend dans une direction opposée à celle des pattes verticales 46. La bague 47 est fixée à l'intérieur de la partie inférieure 23 du corps 21 par une plaque 51 dans laquelle coulisse verticalement la tige 50. Cette tige 50 forme un coude et traverse la paroi de la partie inférieure 23 par une lumière verticale 52 (Fig. 3) de telle sorte que le loquet 49 soit disposé à l'extérieur de ladite partie inférieure 23 permettant ainsi de déplacer la bague 47 et les pattes verticales 46 verticalement. Le moyen 55 d'application d'une force sur la tige 11 du cylindre 12 comprend, comme représenté à la Fig. 3, un vérin 56 supporté par la partie supérieure 24 du corps 21 et dont l'axe est situé dans l'axe de l'orifice de centrage 28. Le vérin 56 comporte une tige coulissante 57 et est relié par un tuyau souple 58 à une pompe 59 munie d'une purge 59a et le moyen de mesure de la pression du ressort à gaz 10 à contrôler par l'intermédiaire du vérin 56 est constitué par un manomètre 60. Le dispositif portable de contrôle fonctionne de la manière suivante. Au repos, les différents éléments composant le dispositif de contrôle sont dans la position représentée à la Fig. 3. Pour effectuer le contrôle de l'un des ressorts à gaz 10 de l'outil 1, après enlèvement des éléments mobiles 6 et 7, l'opérateur soulève le loquet 49 afin d'amener ce loquet 49 en partie haute de la lumière 52 ce qui a aussi pour effet de soulever les coupelles 31 par l'intermédiaire de la bague 47, comme représenté à la Fig. 6. Au préalable, la position de la partie supérieure 24 du corps 21 par rapport à la partie inférieure 23 de ce corps 21 a été réglée en fonction de la longueur de la tige 11 du ressort 10 à contrôler. Ce réglage est effectué en positionnant les pions 27 dans les orifices 25 déterminés de la partie inférieure 23 du corps 21. Ensuite, tout en maintenant le loquet 49 en position haute, l'opérateur place le corps 21 au-dessus du ressort 10 à contrôler, puis descend le corps 21 de telle manière que la tige 11 et le cylindre 12 de ce ressort 10 pénètrent dans le corps 21 par l'orifice axial 28 qui assure le centrage de ce corps 21 par rapport au ressort 10, ainsi que représenté à la Fig. 7. Durant cette phase, les demi-coupelles 21 sont maintenues en position ecartée et au cours de la descente du corps 21, le cylindre 12 passe au milieu des demi-coupelles 31 et la bague 47 vient en appui sur la face supérieure du cylindre 12, comme représenté à la Fig. 8. Ensuite, l'opérateur raccorde le vérin 55 à la pompe hydraulique 59 par l'intermédiaire du tuyau souple 58 et actionne cette pompe. Sous l'action du fluide sous pression, la tige 57 du vérin 55 vient en appui sur la tige 11 du ressort 10 si bien que le corps 21 remonte le long du cylindre 12. La paroi interne conique 40 de la partie inférieure 23 du corps 21 entre en contact avec le fond incliné 32 de chaque demi-coupelle 31 ce qui provoque le déplacement de ces deux demi-coupelles 31 vers l'axe du corps 21 de telle sorte que le rebord 33 de chaque demi-coupelle 31 vient se loger dans la gorge 13 du ressort 10, comme cela est représenté à la Fig. 9. La pression exercée par la tige 57 du vérin 55 sur la tige 11 du ressort 10 augmente et le manomètre 60 indique la valeur de la pression de ce ressort 10 lorsque la tige 11 commence à s'enfoncer ce qui permet de vérifier sa conformité selon le type de ressort. Pour extraire le corps 21 du ressort 10, l'opérateur ouvre la purge 59a de la pompe 59 et le corps 21 descend progressivement entraînant la bague 47 et le loquet 49 qui vient en butée sur l'extrémité inférieure de la lumière 52. Lors de ce mouvement, les pattes verticales 46 entrent en contact avec les portions inclinées 37 des parois latérales 36 des demi-coupelles 31 provoquant ainsi le déplacement de ces demi-coupelles 31 vers la paroi de la partie inférieure 23 du corps 21 de telle sorte que les demi-coupelles 31 s'écartent l'une de l'autre et par conséquent du cylindre 12 du ressort à gaz 10. De ce fait, le corps 21 est déverrouillé du cylindre 12 du ressort 10 étant donné que le rebord 33 de chaque demi-coupelle 31 est écarté de la gorge 13, ainsi que représenté à la Fig. 10. Tout en maintenant le loquet 49 en position haute, c'est à dire en butée contre l'extrémité supérieure de la lumière 52, l'opérateur soulève le corps 21 de façon à le dégager du ressort à gaz 10 dont il vient d'effectuer le contrôle. Le dispositif de contrôle est ainsi disponible pour être placé sur un autre ressort à gaz 10. Le dispositif de contrôle selon l'invention présente l'avantage d'être disponible en permanence, autonome et d'utilisation simple, tout en permettant de réaliser l'opération de contrôle de chaque ressort à gaz avec une seule personne dans un délai très court. De plus, étant donné la maniabilité du dispositif de contrôle, les risques de détérioration des tiges des ressorts à gaz sont nuls. REVENDICATIONS 1. Dispositif portable de contrôle de la pression d'un ressort à gaz (10), notamment dans un bâti d'un outil à presse, ledit ressort (10) comprenant une tige de piston (11) monté coulissante dans un cylindre (12) sous l'action d'un gaz comprimé, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (21) muni à sa base d'un orifice axial (28) de centrage sur le cylindre (12) du ressort (10) et comportant : -un élément (30) de blocage du corps (21) sur le cylindre (12), - des moyens (40,45) de déplacement de l'élément de blocage (30) entre une position de verrouillage sur ledit cylindre et une position de déverrouillage et inversement, - un moyen (55) d'application d'une force sur la tige (11) du ressort (10), et - un moyen (60) de mesure de la pression de ce ressort (10) par l'intermédiaire dudit moyen (55) d'application de la force. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (21) est formé, d'une part, par une partie inférieure (23) ouverte à son extrémité supérieure et supportant l'élément de blocage (30) et les moyens (40, 45) de déplacement de cet élément (30) et, d'autre part, par une partie supérieure (24) ouverte à son extrémité inférieure et supportant le moyen (55) d'application d'une force, lesdites parties (23,24) étant emboîtables et déplaçables par coulissement l'une par rapport à l'autre. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties inférieure (23) et supérieure (24) comportent au moins un organe de fixation (27) desdites parties l'une sur l'autre. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de blocage (30) comprend deux demi-coupelles (31) opposées et symétriques, disposées dans la partie inférieure (23) du corps (21) et comportant chacune extérieurement un fond incliné (32) vers le centre de l'orifice axial (28) de centrage du corps (21), intérieurement un rebord (33) destiné à coopérer dans la position de verrouillage avec une gorge (13) ménagée sur le cylindre (12) du ressort (10) et, à sa partie supérieure, une plaque (34) en saillie vers l'intérieur de la demi-coupelle (31) correspondante. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque bord latéral (36) des demi-coupelles (31) comporte, à sa partie supérieure et au-dessous de la plaque (34) en saillie, une portion inclinée (37). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de déplacement des deux demi-coupelles (31) entre la position de déverrouillage et la position de verrouillage sont formés par une paroi interne (40) conique ménagée sur le fond de la partie inférieure (23) du corps (21) et destinée à coopérer avec le fond incliné (32) de chaque demicoupelle (31), la pente de la paroi interne (40) conique étant dirigée vers l'orifice axial (28) traversant ledit fond. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement des deux demi-coupelles (31) entre la position de verrouillage et la position de déverrouillage sont formés par au moins-une patte verticale (46) en forme de cône fixée sur le bord externe d'une bague (47) et destinée à coopérer avec une des portions inclinées (37) de chaque demi-coupelle (31), ladite bague (47) supportant lesdites demi-coupelles (31) par les plaques en saillie (34) et comportant un loquet (49) de déplacement vertical de cette bague (47). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le loquet (49) est fixé à l'extrémité d'une tige (50) solidaire de la bague (47) et traversant la partie inférieure (23) du corps (21) par une lumière verticale (52). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen d'application d'une force sur la tige du ressort (10) comprend un vérin (55) disposé dans l'axe de l'orifice de centrage (28) et relié à une pompe hydraulique (59).