CA1163900A - Mecanisme de presse hydraulique - Google Patents
Mecanisme de presse hydrauliqueInfo
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Abstract
Ce mécanisme permet d'obtenir successivement une course d'approche rapide, puis une course de travail avec effort développé important,pour des opérations telles que rivetage ou marquage, la course de travail étant déclenchée au moment où l'outil entre en contact avec la pièce à presser.Une tige de commande et un corps sont déplaçables suivant un même axe, des moyens tels qu'un clapet assurant leur verrouillage non permanent. La tige est solidaire d'un piston primaire pénétrant dans un circuit hydraulique du corps;ce circuit communique d'une part avec une douille expansible entourant le corps et permettant de bloquer ce corps par rapport au bâti,d'autre part avec une chambre dans laquelle coulisse un piston secondaire,rappelé par un ressort et solidaire de l'outil.
Description
~ ~390~
La presente invention concerne un mecanisme de presse hydraulique, permettant d'obtenir successivement une course .-d'approche rapide, puis une.course de travail avec efEort deve- :
loppe important. Un tel mecanisme comprend: un organe sur lequel s'exerce l'action de commande du dispositif pour lesdites courses~ et un corps principal deplacables suivant un même axe dans un alesage fixe de guidage, des moyens etant prevus pour le verrouillage axial non permanent du corps par rapport à
1'organe de commande, le corps comprenant une première chambre ~.
.10 remplie de fluide imcompressible dans laquelle penètre un piston primaire prolongeant l'organe de commande suivant l'axe .
du mecanisme, cette chambre communiquant d'une part avec une .
douille expansi~le immobilisee axialement autour du corps et apte à être pressee contre la paroi de l'alesage, et d'autre part avec une seconde chambre cylindrique dans laquelle est monté coulissant un piston secondaire, ce dernier etant solidai-re d'une tige comprenant l'outll de t:ravail prevu pour l'utili~
sation du mécanisme.
. Un tel mécanisme, connu par le brevet US 3 059 433 du 23 octobre 1962, Hirsch, est utilisable pour des operations tel-les que rivetage, marquage, bridage de pieces et, plus generale-ment, pour toutes opérations dans lèsquelles la course de travail peut êtr2 relativement courte par rapport à l'ampIeur - du mouvement d'approche. Le principe de fonctionnement en est le sulvant: le corps principal est d'abord déplace dans l'alesage, en étant pousse par l'organe de commande, jusqu'à ce que l'outil de travail entre en contact avec la pièce devant - -subir l'operation desirée. Au moment où le contact de l'outil avec cette pièce provoque une certaine résistance ~ l'enfonce-ment du corps, l'organe de commande est déplace axialement par rapport au corps, ce qui est permis par les moyens de verrouil-lage non permanent entre ces parties. Le piston primaire .
' ' prolongeant llorgane de commande met alors en pression le cir-cuit de fluide incompressible, provoquant le gonflage de la douille expansible qui bloque le corps principal contre l'alesa-ge, donc immobilise ce corps axialement. La mise en pression du fluide incompressible provoque alors l'avancee du seul piston secondaire, qui fait decrire à l'outil sa course de travail/
avec un effet de "multiplication" de force obtenu par le fait que la section de la seconde chambre cylindrique, dans laquelle coulisse le piston secondaire, est prevue superieure a la sec-tion du piston primaire. On obtient ainsi une course d'appro-che rapide, suivie d'une course de travail avec effort develop-pé important, en appliquant un effort de commande modere en un seul point du dispositif, sur l'organe de commande, la course de travail etant en principe déclenchée automatiquement à
l'instant où l'outil entre en contact avec la piece à travailler.
Dans la réalisation connue par le brevet US 3 059 433, de même que dans des réalisations connues quelque peu differentes mais utilisant toujours un piston primaire, un fluide hydrauli-que, un piston secondaire et une douille expansible (voir par exemple le brevet français N 1 599 881 du 28 ao~t 1970, Festo), le dispositif est conçu comme un verin pneumatique, en ce qui concerne sa commande. Ainsi, I.'organe de commande est une tige solidaire d'un troisième piston soumis à la pression de l'air comprimé. Pour obtenir non seulement les courses d'approche et de travail dans le sens "aller", mais aussi le mouvement inverse de `'retour" vers la position de depart, ces dispGsitifs connus poss~dent une deuxieme arrivee d'air comprime opposée à la pre~
mi~re, et des conduits internes permettant d'admettre cet air ~`
comprime en plusieurs endroits du dispositif. En particulier, :
l'air comprime doit.être envoyé à travers plusieurs organes .
dont certains sont mobiles,`et il faut par exemple percer dans 3 '~ 0 ~ :
le corps principal de longs canaux situés hors de l'axe du dispositif, et prevoir sur ces canaux des clapets (voir le brevet US 3 059 433 - figures 4 et 5). Le dispositif reste donc complexe et sa fabrication est dificile et co~teuse, si 1'on veut obtenir un fonctionnement convenable et notamment une bonne etancheite des clapets qui necessite une grande precision d'usinage. De plus, le mouvement de retour etant commande pneu-matiquement et par une arrivee d'air comprime en un endroit di-s-tinct du point utilise pour la commande des courses d'approche :
et de travail, on ne peut envisager pour les dispositifs actuelsune commande mécanique de l'ensemble du fonctionnement, laquelle ne peut se concevoir que si l'action de commande pour l'ensemble des mouvements s'exerce sur un seul et même organe, et en un endroit unique.
Par ailleurs, compte tenu de la conception entierement pneumatique de la commande, dans les dispositifs actuels, la liaison entre le piston secondaire et le corps principal est mal ~; contrôlee. Au-moment où l'outil entre en contact avec la pièce à travalller, la mise en pression du fluide incompressible peut provoquer un recu:l~du corps principal, avant que la.douille ex-:~ ~pansible ne soit serrée ermement contre l'alesage. On n'obtient :~ donc pas une immobilisation certaine et immediate du corps a la :~
fln~de la course~d'approche.
.
La presente inventLon remedie à ces inconvenients, en ~ournlssant un mecanisme de presse du genre defini plus haut, qui soit de structure simplifiee, donc de construction plus faci~
le et plus economique, ~t d'un fonctionnement plus Eiable, et . ~
qui puisse être commandé par un seul et meme organe et depuis .: ~.
. un point unique à la fois pour ses courses successives dans 30. le sens.aller et pour sa course de retour, de manière à ren- ~ ~ :
dre le disposltif compatible avec diverses solutions pour sa commande, et notamment avec un actionnement unique.
-~ ~3900 A cet effet, selon la presente invention, l'organe de commande, solidaire du piston primaire, est associe à des moyens pexmettant sa commande de deplacement axial dans les deux sens à partir d'une seule extremite du dispositif, de manière à constituer un organe de commande unique commun pour la course d'approche, la course de travail et la course de retour en position de repos.
Cet agencement simplifie le dispositif et en particulier sont supprimes les canaux internes situes hors de l'axe.
10 L'ensemble peut donc être obtenu en faisant appel à des modes d'usinage classiques tels que l'usinage au tour. En outre, la fonction de commande est totalement séparée du systeme hydrau-lique interne, et ceci permet d'envisager la commande par un .
moyen quelconque, mécanique ou à fluide, agissant sur un seul organe, le dispositif pouvant etre cF~n~u comme une "presse" fonc- :
tionnant à partir de sources extérieures d'énergie et de mouve-ment très diverses, éventuellement à partir d'une simple comman-de manuelle.
Suivant une première possibilite, constituant une solution mecanique, l'organe de commande unique, solidaire du piston pri- .
maire, peut être une tige munie d'une cremaillère en prise avec un pignon d'entrainemént, ce dernier etant monté sur un arbre manoeuvré par un organe tel que levier, éventuellement en intercalant un limiteur de couple.
Suivant une autre possibilité, l'organe de commande unique, solidaire du piston primaire, peut être un piston supplémentaire monte coulissant dans un c~lindre coaxial à l'alesa~e dans lequel coulisse le corps principal, pour constituer un cylindre de commande pneumatique ou h~draulique. . :
L'organe de commande unique, solidaire du piston primaire peut être encore un tube monté coullssant et tournant dans ` ~ ~63900 l'alesage,où coulisse le corps principal, et lie par un fileta- -ge à ce corps que des moyens immobilisent en rotation, la cour-se d'approche étant obtenue par translation simultanée du tube et du corps, tandis que la course de travail est obtenue par vissage du tube sur le corps, le tube comportant une pièce de manoeuvre, liée de preference à ce tube par l'intermédiaire d'un limiteur de couple. Dans ce dernier cas, c'est le filetage qui assure, lors de la course d'approche, la liaison axiale entre le - tube de commande et le corps et durant la course de travail, le deplacement axial relatif de l'organe de commande du corps, avec amplification de l'effort. Le tube de commande est lié au pis-ton primaire et le fonctionnement de la partie hydraulique n'estpas modifié.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un res-sort de rappel peut être monté dans la chambre cylindrique contenant le piston secondaire, et exerce son action sur ce ~ .
piston secondaire dans le sens oppose à l'action du Eluide incom-pressible. Le ressort n7intervient pas seulement lors de la course de `'retour` provoquée à partir de l'organe de commande -unique, mais aussi lors du mouvement aller : la raideur du ressort empeche le recul du corps principal, à la ~in de la -course d'approche, et elle permet d'être certain que la douille ~: .
: - est bien gon~lee e~ serrée contre l'alésage, donc que le corps est immobilisé axlalement, avant le début de la course de tra- .
vail. . -Les moyens de verrouilla~e non permanent du corps par rapport à l'organe.de commande unique e-t au piston primaire : comprennent, par exemple, un clapet taré apte à interdire au .fluide incompressible de sortir de la première chambre, en direc-tion de la douille expansible et de la sec~nde chambre, c'est-à-dire celle logeant le piston secondaire, et emp8chant ainsi le ` ~ 163~00 piston primaire de penétrer dans la première chambre, de sorte que la tige de commande entraine dans son mouvement l'ensemble du corps, et notamment le piston secondaire, jusqu'à ce que l~outil fixé à ce dernier entre en contact avec la pièce à tra-vailler. Le clapet, par la résistance qu'il offre a l'écoule-ment du fluide, s'oppose à l'enfoncement du piston primaire dans le corps, et il en résulte un effort permanent qui permet de maintenir un contact énergique entre l'outil et l'objet à pres-ser pendant toute la phase de gonflement de la douille, et ce, quelle que soit la position dans l'espace du dispositi~. L'ac-tion du clapet se combine donc avec celle du ressort précité
retenant le piston secondaire, pour que le passage de la course d'approche à la courSe de travail s'effectue dans les meilleures conditions. Avantageusement, un double clapet est prévu au fond de la première chambre, l'un de ces clapets, permettant au flùi-de de re1uer depuis la douille expansible et la seconde chambre, logeant l'autre clapet qui s'oppose à l'écoulement vers la douil-le expansible et la seconde chambre. Ce double clapet permet ;
au fluide de reEluer facilement vers la chambre d'où il est venu, lorsque l'organe de commande unique est ramené en arri~re, provo-quant d'abord le recul du piston secondaire et le déblocage du corps principal par rapport à 1'alésage, ensuite le recul simul-tané de l'organe de commande et du corps. Par ailleurs, Ies `~ deux clapets étant logés 1' un dans l'autre peuvent occuper une position commune sur l'a~e, ce qui facilite la réalisation du dispositi~ pour les raisons déjà expliquées plus haut.
Pour pouvoir compenser les fuites fonctionnelles des joints hydrauliques qui nuiraient au bon fonctionnemen-t du dis-positif, le piston primaire peut comporter, à son extrémité qui plonge dans la permière chambre remplie de fluide, une rainure longitudinale telle que, lorsque ce piston primaire est en ~ ' .
......
~ ~3~
position reculée, et seulement dans cette position, ladite rainure met en communication la première chambre du corps avec -une reserve de fluide hydraulique, delimitee par l'alesage dans lequel coulisse le corps et par une paroi mobile dans ledit alesage et poussée par un ressort, pour realiser une compensa-tion automatique des variations de volume du fluide.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en reference au dessin schematique annexe representant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'execution de ce mecanisme de presse hydrauli-que :
.. _ .. -- /
/ --- 6 a -E~ .
~ ~ 63'30~3 Fi~ures 1,2,3 et 4 sont des vues en coupe du méca-nisme selon l'invention, dans quatre posi-tions successi-ves, illustrant son principe de fonctionnement;
Figure 5 est une vue partielle, en coupe et à échel-le agrandie, d'une variante avec verro~illage mécanique par bille du piston primaire ~ar rapport au corps;
Figure 6 est une vue en coupe du mécanisme selon ::
l'invention, dans une autre variante où la commande de la tige se fait par un piston supplément~ire mû par de llair comprimé ou tout autre fluide;
~igure 7 est une vue,partiellement en coupe,d'une - ~
dernière forme de r~alisation, avec commande par transla- ~ :
kion et rotation combinées;
Figure 8 est une section suivant 8-8 de figure 7.
Les figures 1 à 4 représentent une machine comprenant un bati 1,sur lequel est fixé un tube 2 d'axe vertical 3 DanS l'alésage défi~i par ce tube 2 est monté
: coulissant u~ corps 9 qui porte une douille expansible 19, laquelle est immobilisée axialemen~ d'une part par u~
:~ ~ 20 épaulement séparant les deux parties de diamètres distincts : du corp~ 9, et d'autre part par un organe d'arrêt annulai-: re 20. ~e corps 9 est evidé, de manière à comporter une chambre cylindrique supérieure 10 reliée, par un canal intermédiaire 11, à une chambre cyIindrique lnférieure 12~ Au moins une oommunication radial~ 21 relie le canal 11 à l'int.érieur de la douille 19, laQuelle est remplie de fluide incompressible, en particulier de l'huile~a cha~
bre 12 contien~ un plston secondaire 15 solidaire d'un outil 16 traversant un fond vissé 17~ un ressort 18 étant comprimé entre ce fo~d 17 et la face inférieure du pî.ston secondaire 15.
: .
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' - : .: ~ : ,-o ~ `
La chambre supérieure 10, le canal 11 et la partie-de la chambre inférieure 12 située au~dessus du piston secondaire 15 sont remplis du meme fluide incompressible que la douille expansible 19.
Dans la chambre supérieure 10 pénètre un piston primaire 8 qui comp~rte sur sa partie inférieure une rai-nure longitudinale 26 d'une longueur telle que,lorsque le piston 8 est en position haute(représentée sur la fi-gure 1),cette rai~ure 26 met en communication la chambre 10 et une chambre 35 remplie du même fluide incompressi-ble et située au-dessus du corps 9. La chambre 35,consti-tuant réserve de fluide, est séparée de la chambre 10,par un joint d'étanchéité 1 retenu par une bague 13 vissée au sommet du corps 9 ( le joint 14 ne remplissant pas sa :eonction da~s la position haute du piStQ~ 8). La chambre 35 est délimitée encore par un autre joint 7 interposé
entre le corps 9 et le tube 2, par la paroi intérieure de ce tube 2, et par un fond supérieur mobile 22~ qui est maintenu appliqué contre la surface du liquide au moyen d'un ressort 23~
- Le piston primaire 8, traversant la bague 13, la chambre 35 et le fond 22, est prolongé vers le haut par une tige de commande 4 qui coulisse dans un évidemen~
du bâti 1~ La t~ge 4 est munie d'une crémaillère 5,en pr.ise avec un pignon d'entralnement 6 monté sur un ar- ~.
bre manoeuvré~par exemple~ à l'aide d'un levier non représenté.
Pour lier temporaireme~t le piston primaire 8, e~
la tige da commande 4 qui le prolonge, au corps 95il est prévu dans la ~orme d'exécution des figures 1 à 4 un dis-~ ~3C~
positlf à double clapet qui obture temporairement l'entrée du canal intermédiaire 11 située au bas de la chambre 10, et ce faisant s'oppose à la pénétration du piston primai-re 8 dans ladite chambre 10. Dans l'exemple de réalisa-tion ici plus particulièrement décrit, l'un des clapets est disposé à l'intérieur de l'autre : un premier clapet 29, pouss& vers le bas par un ressort 30, sert de logement pour un second clapet 31, sollicité vers le haut par un autre ressort 32 La pièce 25 à travailler, par exemple à aplatir,est placée sur le bâti 11 dans l'axe 3 du dispositif décrit précédemment~ En position initiale (figure 1), la tige de commande 4 est relevée; le double clapet _ -31 obture l'en-trée du canal 11 et s'oppose à tout déplacement de fluide dans le circuit hydraulique. Le piston secondaire 15 occupe~
a l'intérieur de la chambre 12, sa position la plus haute7 et l'outil 16 lié au piston secondaire 15 est éloigné de la ; pièce 25~
~ans une pre~ière phase (voir figure 2), la tige 4 est poussée vers le bas par l'action du pignon 6~1ui-même manoeuvr~ par le levier déjà mentionné. ~e piston primai-re 8 pénètre suivant une faible course dans la chambre 10, jusqulà ce que la rainure 26 située à sa partie 1nférieu-re se trouve entière~ent au-delà du joint d'étanchéité 14.
Le fluide contenu dans la chambre 10, qui est obturée alors à sa partie supérieure et à sa partie inférleure t emp~eche toute pénétration plus importante du piston primai-re et c'est ainsi que ce dernier entraîne avec lui le corps 9~ L'outil 16, lie au piston secondaire 15 qui reste en position supérieure dans la cha~bre 12, est abaissé
~ ' ~ 3 ~3~`0~ -jusqu'à venir en contact avec la pièce 25 après avoir décrit une course d'approche C (indiquée sur la figure 1~.
~ orsque le contact est établi entre l'outil 16 et la pièce 25 (voir figure 2),1e corps 9 et l'outil 16 s'immobilisent. En augmentant légèrement l'effort exercé
sur la tige 4, la pression du fluide dans la chambre 10 augme~te et atteint un seuil tel que le ressort 32 du clapet 31 s'efPace et laisse s'écouler le fluide suivant la flèche 33(figure 3),à travQrs l'intérieur du clapet 29,en direction du canal 11. Ce canal étant relié à la douille expansible 19, celle-ci va se gonfler et provo-quer l'immobilisation axiale du corps 9, auquel elle se trouve liée, par rapport au tube 2, donc par rapport au bâti 'l~
` .Au~delà d'un certain seuil de pression, fonction du tarage du re3sort 18, le piston secondaire 15 est déplacé vers le bas dans la chambre 12 du corps 9 qu~
reste immobilisé et il pousse l'outil 16 contre la pièce 25 à presser (voir figure 3).
:20 La section du piston seco~daire 15 est telle que l'effort F résul~ant de la pression appliquée sur ce piston reste lé~èrement inférieure à la force de blocage .du corps 9 par rapport au tube ~ Cet effort ~,du fait que la section du piston secondaire 15 est plus importante que cslle du piston primaire 8, sera par contre pl~s élevé que l'effort appliqué sur la tige 4 ce qui est bièn l'effet recherché (obtention d'une c~rs~ de travail faible avec effort développé important).
Apres avoir ainsi effectué l'opération d'aplatisse-ment~ ou autre, sur la pièce 25, on fait remonter la tige 4 par une rota-tion inverse du pignon 6. Le piston pri~aire 8, remontant avec la tige 4, provo~ue un relâchement de la pression sur le piston secondaire 15 Ce dernier revient en arrière dans la chambre 12 sous l'action de rappel vers le haut exercée par le ressort 18. De même, la baisse de pression à l'intérieur de la douille expansible 19 provo-que sa contraction. La douille rend ainsi le corps 9 li-bre de se déplacer par rapport au tube 2. Le fluide re-fluant depuis la douille 19 et depuis la chambre 12 du piston secondaire 15 soulève le clapet 29 et passe ainsi autour de lui en direction de la chambre 10 suivant le trajet défini par les flèches 34 (figure 4).
Lorsque le piston primaire 8 atteint saposition supérieure (figure 1), la rainure 26 qu'il comporte à sa partie inférieure met en communication la chambre 10 et ]a chambre 35; de cette façon la fuite la plus minime qui a pu se produire pendant le cycle décrit précédem-ment est compensée par une arrivée de fluide pOussé par le - ~ fond mobile 22 et par son ressort 23 hors de la chambre 35, en direc~ion de la chambre 10.
De plus, 18 piston primaire 8~ grâce à l'epaulement ~ -gu'il possède aussi a sa partie inférieure, entra~ne aYec lui vers le haut le corps ~ qui reprend ainsi sa position de départ. ~a circulation de fluide depuis la douille 19 et la cham~re 12 vers la chambre 10 étant ter-minée 7 le clapet 29 reprend sa position de repos en~obtu-ran~ l'entrée du canal 11. ~e dispositif est ainsi prat à acco~plir un autre cycle de travail.
~ elon une première variante représentée par la ~0 ~igure 5, la liaison temporaire entre le piston primaire '~
'~
:. : .. .
.
3~00 8 et le corps 9 se fai-t grâce à un verrouillage mécanique, à bilIe par exemple et constitué dans ce cas par une bille 42 lo~ée dans un alesage m~nagé radialement dans la partie inférieure du piston 8 et recevant également un ressort 4~ qui tend à pousser la bille 42 vers l'extérieur de son logement..
En position haute du piston 8, cette bille 42 se lo-ge partiellemen~ dans une gorge 44 d'une pièce annulaire 45 placée SOU9 le joint d'étanchéité 14 et qui est fixe par rapport au corps 9~ Après la phase d'approche durant laquelle, grâce à ce verrouillage, la tige 4 a entra~né
le corps 9, ce dernier étant arrêté, la bille 42 s'efface dans so~ logement,en quittant la gorge 44, et elle laisse le piston 8 mettre le circuit hydraulique en pression selon le cycle précédemment decrit.
Selon une deuxième variante représentée sur la fi-gure 6, le déplacement de la tigs du piston primaire 8 est obtenu par l'intermédiaire d'un piston supplémentaire 36, fixé à la partie supérieure du piston 8 et monté cou-lissant à l'intérieur d'un c~lindre 37 placé suivantl'axe 3 dans la région supérieure du tube 2 qui sert de guide au corps 9 ainsi que de surface d'appui pour la douille expansible 19 Ce c~lindre 37 est obturé à sa partie supérieure par un couvercle 38.
: ~e piston 36 est m~ par un fluide ~neumatique ou hydraulique, admis dans la chambre supérieure du cyli~re 37 par un orifice 39 du couvercle 38, et il est ramené en position de repos par un ressort 40 logé dans la cha~bre inférieure du cylindre 37, ou bien par un fluida quelcon-~0 que introduit dans cette meme chambre par un orifice 41.
~.
~ ~83~0gl L'ensemble ainsi réalisé constitue un vérin à avance rapide et multiplication de force en ~in de cours~dont un avantage important est que, quells que soit la position de la pi~ce à presser 25 par rapport au bâti 1~dans la li-mite de la course du corps 9), l'effort final exerce sera le même et dépendra directement de la pression du fluide de commande agissant sur le piston 36.
Suivant une dernière forme de réalisation ici décri-te, et représentée aux figures 7 et 8, un tube 4 est lie - 10 au corps 9 par un filetage 47, ces deux organes étant mon-tés coulissants dans un alésage 2 du bâti 1. ~e corps 9 est ici immobilisé en rotation par rapport au bâti 1, par exemple au moyen d'une vis 48 engagée dans une rainure 49 du corps 9 ~e tube 4 peut au corltraire tourner autour de l~axe 3, et il est manoeuvrable par l'inter~édiaire d'une pièce 50 montée à son sommet.
Cette pièce 50 est liée en rotation avec le tube ~ par un dispositif limiteur de couple, qui comprend : :
: -une bille 51 logée dans un alésage radial de la pièce 50;
; 20 -une rainure interne 52 du tube 4;
-un ressort 53 poussant la bille 5 dans la rainure 52;
: -u~ coulisseau 54 sur lequel prend appui le ressort 53;
:~ -une vis de réglage 55,parallèle à l'axe 3, et vissée dans la pièce 50, la pointe de cette ~is 55 coopérant avec une face inclinée du coulisseau 54, pour comprimer plus ou moins le ressor-t 53 ~ ~e tube 4, constituant l'organe de commande,subit un déplacement suivant deux formes : `:
~n premier lieu, il décrit une translation, s'accompagnant d'une t;ranslation du corps 9~sur lequel ~3 .~ , . . .
3f'~09 il est provisoirement verrouill~, et a~en~nt l'outil 16 en contact avec la pi~ce à presser 25. Cette première phase, correspondant à la course d'approche, ne di.rfère pa~ de ce qui a été déjà décrit plus haut~
Dans une seconde phase, le tube 4, manoeuvré à
l'aide.de la pièce 50~ est entra~né en rotation et par con-séquent vissé sur le corps 9, lequsl reste immobilisé en rotation. Par ce vissage, le tube 4 s'enfonce dans l'alésa-ge 2 et il entraine avec lui, vers le bas., le piston pri maire 8 solidaire dudit tube Co~me précédemment, la des-cente du piston 8 da~s le circuit hydraulique augmente la pression dans ce dernier et a pour effet9. d'une part, ~e bloquer le corps 9 par rapport au bâti, par un gonflage de la douille expansi~le 19, et d'autre part, de faire mouvoir l'outil 16 contre la pièce à presser 25. ~e dispos1tif li-miteur de couple,. associé à la pièce 50, permet de limiter la force de pressage de l'outil 16 sur la pièce 25 Cette dernière forme de réalisation permet~avec un couple de vissage relativement faible, et exercé par exemple à la main, d'obtenir un effort déjà ampli~ié sur le piston primaire 8, par l'effet du filetage 47, cet effort étant à son tour amplifié par le piston secondaire 15 pOUSSant l'outil 16~
~ e mécanisme de presse décrit précédemment trouye des applications notamment dans le domaine du marquage et du rivetage, et il peut être commandé,selon les sources ~'énergie a~onibles et les efforts à fournir,par des moyens d'actionnement manuels, mécaniques, h~drauliques,.
pneumatiques ou autres, agissant sur la tige 4~D'autres applications peuvent être envisagées dans le domaine du `
~ ~63~v~0~
bridage, où une avance rapide, suivi~ ~'un effort de serra-ge important, est souvent recherchée.
Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécutio~ de ce mécanisme de presse qui ont eté décrites ci-dessus, à titre d'exemples;elle en embrasse,au con-traire, toutes les variantes de réalisation et d'appli-ca-tio~ concues selon les mêmes principes.
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La presente invention concerne un mecanisme de presse hydraulique, permettant d'obtenir successivement une course .-d'approche rapide, puis une.course de travail avec efEort deve- :
loppe important. Un tel mecanisme comprend: un organe sur lequel s'exerce l'action de commande du dispositif pour lesdites courses~ et un corps principal deplacables suivant un même axe dans un alesage fixe de guidage, des moyens etant prevus pour le verrouillage axial non permanent du corps par rapport à
1'organe de commande, le corps comprenant une première chambre ~.
.10 remplie de fluide imcompressible dans laquelle penètre un piston primaire prolongeant l'organe de commande suivant l'axe .
du mecanisme, cette chambre communiquant d'une part avec une .
douille expansi~le immobilisee axialement autour du corps et apte à être pressee contre la paroi de l'alesage, et d'autre part avec une seconde chambre cylindrique dans laquelle est monté coulissant un piston secondaire, ce dernier etant solidai-re d'une tige comprenant l'outll de t:ravail prevu pour l'utili~
sation du mécanisme.
. Un tel mécanisme, connu par le brevet US 3 059 433 du 23 octobre 1962, Hirsch, est utilisable pour des operations tel-les que rivetage, marquage, bridage de pieces et, plus generale-ment, pour toutes opérations dans lèsquelles la course de travail peut êtr2 relativement courte par rapport à l'ampIeur - du mouvement d'approche. Le principe de fonctionnement en est le sulvant: le corps principal est d'abord déplace dans l'alesage, en étant pousse par l'organe de commande, jusqu'à ce que l'outil de travail entre en contact avec la pièce devant - -subir l'operation desirée. Au moment où le contact de l'outil avec cette pièce provoque une certaine résistance ~ l'enfonce-ment du corps, l'organe de commande est déplace axialement par rapport au corps, ce qui est permis par les moyens de verrouil-lage non permanent entre ces parties. Le piston primaire .
' ' prolongeant llorgane de commande met alors en pression le cir-cuit de fluide incompressible, provoquant le gonflage de la douille expansible qui bloque le corps principal contre l'alesa-ge, donc immobilise ce corps axialement. La mise en pression du fluide incompressible provoque alors l'avancee du seul piston secondaire, qui fait decrire à l'outil sa course de travail/
avec un effet de "multiplication" de force obtenu par le fait que la section de la seconde chambre cylindrique, dans laquelle coulisse le piston secondaire, est prevue superieure a la sec-tion du piston primaire. On obtient ainsi une course d'appro-che rapide, suivie d'une course de travail avec effort develop-pé important, en appliquant un effort de commande modere en un seul point du dispositif, sur l'organe de commande, la course de travail etant en principe déclenchée automatiquement à
l'instant où l'outil entre en contact avec la piece à travailler.
Dans la réalisation connue par le brevet US 3 059 433, de même que dans des réalisations connues quelque peu differentes mais utilisant toujours un piston primaire, un fluide hydrauli-que, un piston secondaire et une douille expansible (voir par exemple le brevet français N 1 599 881 du 28 ao~t 1970, Festo), le dispositif est conçu comme un verin pneumatique, en ce qui concerne sa commande. Ainsi, I.'organe de commande est une tige solidaire d'un troisième piston soumis à la pression de l'air comprimé. Pour obtenir non seulement les courses d'approche et de travail dans le sens "aller", mais aussi le mouvement inverse de `'retour" vers la position de depart, ces dispGsitifs connus poss~dent une deuxieme arrivee d'air comprime opposée à la pre~
mi~re, et des conduits internes permettant d'admettre cet air ~`
comprime en plusieurs endroits du dispositif. En particulier, :
l'air comprime doit.être envoyé à travers plusieurs organes .
dont certains sont mobiles,`et il faut par exemple percer dans 3 '~ 0 ~ :
le corps principal de longs canaux situés hors de l'axe du dispositif, et prevoir sur ces canaux des clapets (voir le brevet US 3 059 433 - figures 4 et 5). Le dispositif reste donc complexe et sa fabrication est dificile et co~teuse, si 1'on veut obtenir un fonctionnement convenable et notamment une bonne etancheite des clapets qui necessite une grande precision d'usinage. De plus, le mouvement de retour etant commande pneu-matiquement et par une arrivee d'air comprime en un endroit di-s-tinct du point utilise pour la commande des courses d'approche :
et de travail, on ne peut envisager pour les dispositifs actuelsune commande mécanique de l'ensemble du fonctionnement, laquelle ne peut se concevoir que si l'action de commande pour l'ensemble des mouvements s'exerce sur un seul et même organe, et en un endroit unique.
Par ailleurs, compte tenu de la conception entierement pneumatique de la commande, dans les dispositifs actuels, la liaison entre le piston secondaire et le corps principal est mal ~; contrôlee. Au-moment où l'outil entre en contact avec la pièce à travalller, la mise en pression du fluide incompressible peut provoquer un recu:l~du corps principal, avant que la.douille ex-:~ ~pansible ne soit serrée ermement contre l'alesage. On n'obtient :~ donc pas une immobilisation certaine et immediate du corps a la :~
fln~de la course~d'approche.
.
La presente inventLon remedie à ces inconvenients, en ~ournlssant un mecanisme de presse du genre defini plus haut, qui soit de structure simplifiee, donc de construction plus faci~
le et plus economique, ~t d'un fonctionnement plus Eiable, et . ~
qui puisse être commandé par un seul et meme organe et depuis .: ~.
. un point unique à la fois pour ses courses successives dans 30. le sens.aller et pour sa course de retour, de manière à ren- ~ ~ :
dre le disposltif compatible avec diverses solutions pour sa commande, et notamment avec un actionnement unique.
-~ ~3900 A cet effet, selon la presente invention, l'organe de commande, solidaire du piston primaire, est associe à des moyens pexmettant sa commande de deplacement axial dans les deux sens à partir d'une seule extremite du dispositif, de manière à constituer un organe de commande unique commun pour la course d'approche, la course de travail et la course de retour en position de repos.
Cet agencement simplifie le dispositif et en particulier sont supprimes les canaux internes situes hors de l'axe.
10 L'ensemble peut donc être obtenu en faisant appel à des modes d'usinage classiques tels que l'usinage au tour. En outre, la fonction de commande est totalement séparée du systeme hydrau-lique interne, et ceci permet d'envisager la commande par un .
moyen quelconque, mécanique ou à fluide, agissant sur un seul organe, le dispositif pouvant etre cF~n~u comme une "presse" fonc- :
tionnant à partir de sources extérieures d'énergie et de mouve-ment très diverses, éventuellement à partir d'une simple comman-de manuelle.
Suivant une première possibilite, constituant une solution mecanique, l'organe de commande unique, solidaire du piston pri- .
maire, peut être une tige munie d'une cremaillère en prise avec un pignon d'entrainemént, ce dernier etant monté sur un arbre manoeuvré par un organe tel que levier, éventuellement en intercalant un limiteur de couple.
Suivant une autre possibilité, l'organe de commande unique, solidaire du piston primaire, peut être un piston supplémentaire monte coulissant dans un c~lindre coaxial à l'alesa~e dans lequel coulisse le corps principal, pour constituer un cylindre de commande pneumatique ou h~draulique. . :
L'organe de commande unique, solidaire du piston primaire peut être encore un tube monté coullssant et tournant dans ` ~ ~63900 l'alesage,où coulisse le corps principal, et lie par un fileta- -ge à ce corps que des moyens immobilisent en rotation, la cour-se d'approche étant obtenue par translation simultanée du tube et du corps, tandis que la course de travail est obtenue par vissage du tube sur le corps, le tube comportant une pièce de manoeuvre, liée de preference à ce tube par l'intermédiaire d'un limiteur de couple. Dans ce dernier cas, c'est le filetage qui assure, lors de la course d'approche, la liaison axiale entre le - tube de commande et le corps et durant la course de travail, le deplacement axial relatif de l'organe de commande du corps, avec amplification de l'effort. Le tube de commande est lié au pis-ton primaire et le fonctionnement de la partie hydraulique n'estpas modifié.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un res-sort de rappel peut être monté dans la chambre cylindrique contenant le piston secondaire, et exerce son action sur ce ~ .
piston secondaire dans le sens oppose à l'action du Eluide incom-pressible. Le ressort n7intervient pas seulement lors de la course de `'retour` provoquée à partir de l'organe de commande -unique, mais aussi lors du mouvement aller : la raideur du ressort empeche le recul du corps principal, à la ~in de la -course d'approche, et elle permet d'être certain que la douille ~: .
: - est bien gon~lee e~ serrée contre l'alésage, donc que le corps est immobilisé axlalement, avant le début de la course de tra- .
vail. . -Les moyens de verrouilla~e non permanent du corps par rapport à l'organe.de commande unique e-t au piston primaire : comprennent, par exemple, un clapet taré apte à interdire au .fluide incompressible de sortir de la première chambre, en direc-tion de la douille expansible et de la sec~nde chambre, c'est-à-dire celle logeant le piston secondaire, et emp8chant ainsi le ` ~ 163~00 piston primaire de penétrer dans la première chambre, de sorte que la tige de commande entraine dans son mouvement l'ensemble du corps, et notamment le piston secondaire, jusqu'à ce que l~outil fixé à ce dernier entre en contact avec la pièce à tra-vailler. Le clapet, par la résistance qu'il offre a l'écoule-ment du fluide, s'oppose à l'enfoncement du piston primaire dans le corps, et il en résulte un effort permanent qui permet de maintenir un contact énergique entre l'outil et l'objet à pres-ser pendant toute la phase de gonflement de la douille, et ce, quelle que soit la position dans l'espace du dispositi~. L'ac-tion du clapet se combine donc avec celle du ressort précité
retenant le piston secondaire, pour que le passage de la course d'approche à la courSe de travail s'effectue dans les meilleures conditions. Avantageusement, un double clapet est prévu au fond de la première chambre, l'un de ces clapets, permettant au flùi-de de re1uer depuis la douille expansible et la seconde chambre, logeant l'autre clapet qui s'oppose à l'écoulement vers la douil-le expansible et la seconde chambre. Ce double clapet permet ;
au fluide de reEluer facilement vers la chambre d'où il est venu, lorsque l'organe de commande unique est ramené en arri~re, provo-quant d'abord le recul du piston secondaire et le déblocage du corps principal par rapport à 1'alésage, ensuite le recul simul-tané de l'organe de commande et du corps. Par ailleurs, Ies `~ deux clapets étant logés 1' un dans l'autre peuvent occuper une position commune sur l'a~e, ce qui facilite la réalisation du dispositi~ pour les raisons déjà expliquées plus haut.
Pour pouvoir compenser les fuites fonctionnelles des joints hydrauliques qui nuiraient au bon fonctionnemen-t du dis-positif, le piston primaire peut comporter, à son extrémité qui plonge dans la permière chambre remplie de fluide, une rainure longitudinale telle que, lorsque ce piston primaire est en ~ ' .
......
~ ~3~
position reculée, et seulement dans cette position, ladite rainure met en communication la première chambre du corps avec -une reserve de fluide hydraulique, delimitee par l'alesage dans lequel coulisse le corps et par une paroi mobile dans ledit alesage et poussée par un ressort, pour realiser une compensa-tion automatique des variations de volume du fluide.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en reference au dessin schematique annexe representant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'execution de ce mecanisme de presse hydrauli-que :
.. _ .. -- /
/ --- 6 a -E~ .
~ ~ 63'30~3 Fi~ures 1,2,3 et 4 sont des vues en coupe du méca-nisme selon l'invention, dans quatre posi-tions successi-ves, illustrant son principe de fonctionnement;
Figure 5 est une vue partielle, en coupe et à échel-le agrandie, d'une variante avec verro~illage mécanique par bille du piston primaire ~ar rapport au corps;
Figure 6 est une vue en coupe du mécanisme selon ::
l'invention, dans une autre variante où la commande de la tige se fait par un piston supplément~ire mû par de llair comprimé ou tout autre fluide;
~igure 7 est une vue,partiellement en coupe,d'une - ~
dernière forme de r~alisation, avec commande par transla- ~ :
kion et rotation combinées;
Figure 8 est une section suivant 8-8 de figure 7.
Les figures 1 à 4 représentent une machine comprenant un bati 1,sur lequel est fixé un tube 2 d'axe vertical 3 DanS l'alésage défi~i par ce tube 2 est monté
: coulissant u~ corps 9 qui porte une douille expansible 19, laquelle est immobilisée axialemen~ d'une part par u~
:~ ~ 20 épaulement séparant les deux parties de diamètres distincts : du corp~ 9, et d'autre part par un organe d'arrêt annulai-: re 20. ~e corps 9 est evidé, de manière à comporter une chambre cylindrique supérieure 10 reliée, par un canal intermédiaire 11, à une chambre cyIindrique lnférieure 12~ Au moins une oommunication radial~ 21 relie le canal 11 à l'int.érieur de la douille 19, laQuelle est remplie de fluide incompressible, en particulier de l'huile~a cha~
bre 12 contien~ un plston secondaire 15 solidaire d'un outil 16 traversant un fond vissé 17~ un ressort 18 étant comprimé entre ce fo~d 17 et la face inférieure du pî.ston secondaire 15.
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' - : .: ~ : ,-o ~ `
La chambre supérieure 10, le canal 11 et la partie-de la chambre inférieure 12 située au~dessus du piston secondaire 15 sont remplis du meme fluide incompressible que la douille expansible 19.
Dans la chambre supérieure 10 pénètre un piston primaire 8 qui comp~rte sur sa partie inférieure une rai-nure longitudinale 26 d'une longueur telle que,lorsque le piston 8 est en position haute(représentée sur la fi-gure 1),cette rai~ure 26 met en communication la chambre 10 et une chambre 35 remplie du même fluide incompressi-ble et située au-dessus du corps 9. La chambre 35,consti-tuant réserve de fluide, est séparée de la chambre 10,par un joint d'étanchéité 1 retenu par une bague 13 vissée au sommet du corps 9 ( le joint 14 ne remplissant pas sa :eonction da~s la position haute du piStQ~ 8). La chambre 35 est délimitée encore par un autre joint 7 interposé
entre le corps 9 et le tube 2, par la paroi intérieure de ce tube 2, et par un fond supérieur mobile 22~ qui est maintenu appliqué contre la surface du liquide au moyen d'un ressort 23~
- Le piston primaire 8, traversant la bague 13, la chambre 35 et le fond 22, est prolongé vers le haut par une tige de commande 4 qui coulisse dans un évidemen~
du bâti 1~ La t~ge 4 est munie d'une crémaillère 5,en pr.ise avec un pignon d'entralnement 6 monté sur un ar- ~.
bre manoeuvré~par exemple~ à l'aide d'un levier non représenté.
Pour lier temporaireme~t le piston primaire 8, e~
la tige da commande 4 qui le prolonge, au corps 95il est prévu dans la ~orme d'exécution des figures 1 à 4 un dis-~ ~3C~
positlf à double clapet qui obture temporairement l'entrée du canal intermédiaire 11 située au bas de la chambre 10, et ce faisant s'oppose à la pénétration du piston primai-re 8 dans ladite chambre 10. Dans l'exemple de réalisa-tion ici plus particulièrement décrit, l'un des clapets est disposé à l'intérieur de l'autre : un premier clapet 29, pouss& vers le bas par un ressort 30, sert de logement pour un second clapet 31, sollicité vers le haut par un autre ressort 32 La pièce 25 à travailler, par exemple à aplatir,est placée sur le bâti 11 dans l'axe 3 du dispositif décrit précédemment~ En position initiale (figure 1), la tige de commande 4 est relevée; le double clapet _ -31 obture l'en-trée du canal 11 et s'oppose à tout déplacement de fluide dans le circuit hydraulique. Le piston secondaire 15 occupe~
a l'intérieur de la chambre 12, sa position la plus haute7 et l'outil 16 lié au piston secondaire 15 est éloigné de la ; pièce 25~
~ans une pre~ière phase (voir figure 2), la tige 4 est poussée vers le bas par l'action du pignon 6~1ui-même manoeuvr~ par le levier déjà mentionné. ~e piston primai-re 8 pénètre suivant une faible course dans la chambre 10, jusqulà ce que la rainure 26 située à sa partie 1nférieu-re se trouve entière~ent au-delà du joint d'étanchéité 14.
Le fluide contenu dans la chambre 10, qui est obturée alors à sa partie supérieure et à sa partie inférleure t emp~eche toute pénétration plus importante du piston primai-re et c'est ainsi que ce dernier entraîne avec lui le corps 9~ L'outil 16, lie au piston secondaire 15 qui reste en position supérieure dans la cha~bre 12, est abaissé
~ ' ~ 3 ~3~`0~ -jusqu'à venir en contact avec la pièce 25 après avoir décrit une course d'approche C (indiquée sur la figure 1~.
~ orsque le contact est établi entre l'outil 16 et la pièce 25 (voir figure 2),1e corps 9 et l'outil 16 s'immobilisent. En augmentant légèrement l'effort exercé
sur la tige 4, la pression du fluide dans la chambre 10 augme~te et atteint un seuil tel que le ressort 32 du clapet 31 s'efPace et laisse s'écouler le fluide suivant la flèche 33(figure 3),à travQrs l'intérieur du clapet 29,en direction du canal 11. Ce canal étant relié à la douille expansible 19, celle-ci va se gonfler et provo-quer l'immobilisation axiale du corps 9, auquel elle se trouve liée, par rapport au tube 2, donc par rapport au bâti 'l~
` .Au~delà d'un certain seuil de pression, fonction du tarage du re3sort 18, le piston secondaire 15 est déplacé vers le bas dans la chambre 12 du corps 9 qu~
reste immobilisé et il pousse l'outil 16 contre la pièce 25 à presser (voir figure 3).
:20 La section du piston seco~daire 15 est telle que l'effort F résul~ant de la pression appliquée sur ce piston reste lé~èrement inférieure à la force de blocage .du corps 9 par rapport au tube ~ Cet effort ~,du fait que la section du piston secondaire 15 est plus importante que cslle du piston primaire 8, sera par contre pl~s élevé que l'effort appliqué sur la tige 4 ce qui est bièn l'effet recherché (obtention d'une c~rs~ de travail faible avec effort développé important).
Apres avoir ainsi effectué l'opération d'aplatisse-ment~ ou autre, sur la pièce 25, on fait remonter la tige 4 par une rota-tion inverse du pignon 6. Le piston pri~aire 8, remontant avec la tige 4, provo~ue un relâchement de la pression sur le piston secondaire 15 Ce dernier revient en arrière dans la chambre 12 sous l'action de rappel vers le haut exercée par le ressort 18. De même, la baisse de pression à l'intérieur de la douille expansible 19 provo-que sa contraction. La douille rend ainsi le corps 9 li-bre de se déplacer par rapport au tube 2. Le fluide re-fluant depuis la douille 19 et depuis la chambre 12 du piston secondaire 15 soulève le clapet 29 et passe ainsi autour de lui en direction de la chambre 10 suivant le trajet défini par les flèches 34 (figure 4).
Lorsque le piston primaire 8 atteint saposition supérieure (figure 1), la rainure 26 qu'il comporte à sa partie inférieure met en communication la chambre 10 et ]a chambre 35; de cette façon la fuite la plus minime qui a pu se produire pendant le cycle décrit précédem-ment est compensée par une arrivée de fluide pOussé par le - ~ fond mobile 22 et par son ressort 23 hors de la chambre 35, en direc~ion de la chambre 10.
De plus, 18 piston primaire 8~ grâce à l'epaulement ~ -gu'il possède aussi a sa partie inférieure, entra~ne aYec lui vers le haut le corps ~ qui reprend ainsi sa position de départ. ~a circulation de fluide depuis la douille 19 et la cham~re 12 vers la chambre 10 étant ter-minée 7 le clapet 29 reprend sa position de repos en~obtu-ran~ l'entrée du canal 11. ~e dispositif est ainsi prat à acco~plir un autre cycle de travail.
~ elon une première variante représentée par la ~0 ~igure 5, la liaison temporaire entre le piston primaire '~
'~
:. : .. .
.
3~00 8 et le corps 9 se fai-t grâce à un verrouillage mécanique, à bilIe par exemple et constitué dans ce cas par une bille 42 lo~ée dans un alesage m~nagé radialement dans la partie inférieure du piston 8 et recevant également un ressort 4~ qui tend à pousser la bille 42 vers l'extérieur de son logement..
En position haute du piston 8, cette bille 42 se lo-ge partiellemen~ dans une gorge 44 d'une pièce annulaire 45 placée SOU9 le joint d'étanchéité 14 et qui est fixe par rapport au corps 9~ Après la phase d'approche durant laquelle, grâce à ce verrouillage, la tige 4 a entra~né
le corps 9, ce dernier étant arrêté, la bille 42 s'efface dans so~ logement,en quittant la gorge 44, et elle laisse le piston 8 mettre le circuit hydraulique en pression selon le cycle précédemment decrit.
Selon une deuxième variante représentée sur la fi-gure 6, le déplacement de la tigs du piston primaire 8 est obtenu par l'intermédiaire d'un piston supplémentaire 36, fixé à la partie supérieure du piston 8 et monté cou-lissant à l'intérieur d'un c~lindre 37 placé suivantl'axe 3 dans la région supérieure du tube 2 qui sert de guide au corps 9 ainsi que de surface d'appui pour la douille expansible 19 Ce c~lindre 37 est obturé à sa partie supérieure par un couvercle 38.
: ~e piston 36 est m~ par un fluide ~neumatique ou hydraulique, admis dans la chambre supérieure du cyli~re 37 par un orifice 39 du couvercle 38, et il est ramené en position de repos par un ressort 40 logé dans la cha~bre inférieure du cylindre 37, ou bien par un fluida quelcon-~0 que introduit dans cette meme chambre par un orifice 41.
~.
~ ~83~0gl L'ensemble ainsi réalisé constitue un vérin à avance rapide et multiplication de force en ~in de cours~dont un avantage important est que, quells que soit la position de la pi~ce à presser 25 par rapport au bâti 1~dans la li-mite de la course du corps 9), l'effort final exerce sera le même et dépendra directement de la pression du fluide de commande agissant sur le piston 36.
Suivant une dernière forme de réalisation ici décri-te, et représentée aux figures 7 et 8, un tube 4 est lie - 10 au corps 9 par un filetage 47, ces deux organes étant mon-tés coulissants dans un alésage 2 du bâti 1. ~e corps 9 est ici immobilisé en rotation par rapport au bâti 1, par exemple au moyen d'une vis 48 engagée dans une rainure 49 du corps 9 ~e tube 4 peut au corltraire tourner autour de l~axe 3, et il est manoeuvrable par l'inter~édiaire d'une pièce 50 montée à son sommet.
Cette pièce 50 est liée en rotation avec le tube ~ par un dispositif limiteur de couple, qui comprend : :
: -une bille 51 logée dans un alésage radial de la pièce 50;
; 20 -une rainure interne 52 du tube 4;
-un ressort 53 poussant la bille 5 dans la rainure 52;
: -u~ coulisseau 54 sur lequel prend appui le ressort 53;
:~ -une vis de réglage 55,parallèle à l'axe 3, et vissée dans la pièce 50, la pointe de cette ~is 55 coopérant avec une face inclinée du coulisseau 54, pour comprimer plus ou moins le ressor-t 53 ~ ~e tube 4, constituant l'organe de commande,subit un déplacement suivant deux formes : `:
~n premier lieu, il décrit une translation, s'accompagnant d'une t;ranslation du corps 9~sur lequel ~3 .~ , . . .
3f'~09 il est provisoirement verrouill~, et a~en~nt l'outil 16 en contact avec la pi~ce à presser 25. Cette première phase, correspondant à la course d'approche, ne di.rfère pa~ de ce qui a été déjà décrit plus haut~
Dans une seconde phase, le tube 4, manoeuvré à
l'aide.de la pièce 50~ est entra~né en rotation et par con-séquent vissé sur le corps 9, lequsl reste immobilisé en rotation. Par ce vissage, le tube 4 s'enfonce dans l'alésa-ge 2 et il entraine avec lui, vers le bas., le piston pri maire 8 solidaire dudit tube Co~me précédemment, la des-cente du piston 8 da~s le circuit hydraulique augmente la pression dans ce dernier et a pour effet9. d'une part, ~e bloquer le corps 9 par rapport au bâti, par un gonflage de la douille expansi~le 19, et d'autre part, de faire mouvoir l'outil 16 contre la pièce à presser 25. ~e dispos1tif li-miteur de couple,. associé à la pièce 50, permet de limiter la force de pressage de l'outil 16 sur la pièce 25 Cette dernière forme de réalisation permet~avec un couple de vissage relativement faible, et exercé par exemple à la main, d'obtenir un effort déjà ampli~ié sur le piston primaire 8, par l'effet du filetage 47, cet effort étant à son tour amplifié par le piston secondaire 15 pOUSSant l'outil 16~
~ e mécanisme de presse décrit précédemment trouye des applications notamment dans le domaine du marquage et du rivetage, et il peut être commandé,selon les sources ~'énergie a~onibles et les efforts à fournir,par des moyens d'actionnement manuels, mécaniques, h~drauliques,.
pneumatiques ou autres, agissant sur la tige 4~D'autres applications peuvent être envisagées dans le domaine du `
~ ~63~v~0~
bridage, où une avance rapide, suivi~ ~'un effort de serra-ge important, est souvent recherchée.
Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécutio~ de ce mécanisme de presse qui ont eté décrites ci-dessus, à titre d'exemples;elle en embrasse,au con-traire, toutes les variantes de réalisation et d'appli-ca-tio~ concues selon les mêmes principes.
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Claims (10)
1. Mécanisme de presse hydraulique, permettant d'obtenir successivement une course d'approche rapide, puis une course de travail avec effort développé important, com-prenant un organe sur lequel s'exerce l'action de commande du dispositif pour lesdites courses, et un corps principal déplaçables suivant un même axe dans un alésage fixe de guidage, des moyens étant prévus pour le verrouillage axial non permanent du corps par rapport à l'organe de commande, le corps comprenant une première chambre remplie de fluide incompressible dans laquelle pénètre un piston primaire prolongeant l'organe de commande suivant l'axe du mécanisme, cette chambre communiquant d'une part avec une douille ex-pansible immobilisée axialement autour du corps et apte à
être pressée contre la paroi de l'alésage, et d'autre part avec une seconde chambre cylindrique dans laquelle est monté
coulissant un piston secondaire, ce dernier étant solidaire d'une tige comportant l'outil de travail prévu pour l'utili-sation du mécanisme, caractérisé en ce que l'organe de com-mande, solidaire du piston primaire, est associé à des moyens permettant sa commande de déplacement axial dans les deux sens à partir d'une seule extrémité du dispositif, de manière à constituer un organe de commande unique commun pour la course d'approche, la course de travail et la course de retour en position de repos.
être pressée contre la paroi de l'alésage, et d'autre part avec une seconde chambre cylindrique dans laquelle est monté
coulissant un piston secondaire, ce dernier étant solidaire d'une tige comportant l'outil de travail prévu pour l'utili-sation du mécanisme, caractérisé en ce que l'organe de com-mande, solidaire du piston primaire, est associé à des moyens permettant sa commande de déplacement axial dans les deux sens à partir d'une seule extrémité du dispositif, de manière à constituer un organe de commande unique commun pour la course d'approche, la course de travail et la course de retour en position de repos.
2. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande unique, solidaire du piston primaire, est une tige munie d'une cré-maillère en prise avec un pignon d'entraînement, ce dernier étant monté sur un arbre manoeuvré par un organe tel que levier.
3. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande uni-que, solidaire du piston primaire, est un piston supplémen-taire monté coulissant dans un cylindre coaxial à l'alésage dans lequel coulisse le corps principal, pour constituer un cylindre de commande pneumatique ou hydraulique.
4. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande uni-que, solidaire du piston primaire, est un tube monté coulis-sant et tournant dans l'alésage où coulisse le corps princi-pal, et lié par un filetage à ce corps que des moyens immo-bilisent en rotation, la course d'approche étant obtenue par translation simultanée du tube et du corps, tandis que la course de travail est obtenue par vissage du tube sur le corps, le tube comportant une pièce de manoeuvre
5. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel est monté dans la chambre cylindrique contenant le piston secon-daire, et exerce son action sur ce piston secondaire dans le sens opposé à l'action du fluide incompressible.
6. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage non permanent du corps par rapport à l'organe de commande unique et au piston primaire comprennent un clapet taré apte à interdire au fluide incompressible de sortir de la pre-mière chambre, en direction de la douille expansible et de la seconde chambre, c'est-à-dire celle logeant le piston secondaire, et empêchant ainsi le piston primaire de pénétrer dans la première chambre.
7. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 6, caractérisé en ce qu'un double clapet est prévu au fond de la première chambre, l'un de ces clapets, permet-tant au fluide de refluer depuis la douille expansible et la seconde chambre logeant l'autre clapet qui s'oppose à
l'écoulement vers la douille expansible et la seconde chambre.
l'écoulement vers la douille expansible et la seconde chambre.
8. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage non permanent du corps par rapport à l'organe de commande unique et au piston primaire comprennent une bille logée dans ce piston primaire et poussée radialement par des moyens élastiques, tandis que la paroi interne du corps comporte une gorge annulaire apte à recevoir la bille.
9. Mécanisme de presse hydraulique selon la reven-dication 1, caractérisé en ce que le piston primaire compor-te, à son extrémité qui plonge dans la première chambre remplie de fluide, une rainure longitudinale telle que, lors-que ce piston primaire est en position reculée, et seulement dans cette position, ladite rainure met en communication la première chambre du corps avec une réserve de fluide hydrau-lique, délimitée par l'alésage dans lequel coulisse le corps et par une paroi mobile dans ledit alésage et poussée par un ressort, pour réaliser une compensation automatique des variations de volume du fluide.
10. Mécanisme de presse hydraulique selon la revendi-cation 4, caractérisé en ce que ladite pièce de manoeuvre dudit tube est liée à ce tube par l'intermédiaire d'un limiteur de couple.
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