CH585594A5 - Reciprocating straight motion linkage for press - has short stroke derived from opposed power cylinders at right angles - Google Patents

Description

  
 



   L'invention a pour objet un dispositif moteur, mû par un fluide.



   De nombreux éléments de machines automatiques doivent être actionnés ou commandés par un dispositif moteur engendrant un mouvement rectiligne alternatif.



   Une solution élégante à ce problème, et c'est l'objet de l'invention, se présente sous la forme d'un dispositif moteur, mû par un fluide, comportant au moins un élément associé à un mécanisme convertissant le mouvement rectiligne dudit élément, entraîné par
 le fluide, en un mouvement rectiligne alternatif, dans une direc
 tion perpendiculaire.



   La description qui va suivre montrera les avantages et la simplicité d'une forme d'exécution de l'invention; en outre, un exemple d'application illustrera clairement une utilisation possible du dispositif. La description se réfère aux figures annexées:
 la fig. 1 qui est une vue en coupe du dispositif, monté sur une presse;
 la fig. 2 qui représente, très schématiquement, les moyens de commande du dispositif dans le cas d'une opération de découpage.



   La fig. 1, dans sa partie supérieure, montre le dispositif moteur formé d'un bâti 1 comportant un cylindre 2 dans lequel les pistons 3 et 4 peuvent se translater. Les chambres 5 et 6, parties du cylindre 2 comprises entre les faces actives des pistons et les surfaces extérieures 23 et 24 du bâti 1, sont fermées par les électrovannes à deux voies 7 et 8; des moyens électromagnétiques 9 et
 10 commandent l'ouverture ou la fermeture des électrovannes 7 et 8. Des joints élastiques 21 et 22, toriques ou annulaires, sont disposés sur le fond des chambres 5 et 6 au voisinage des parois 23 et 24; le joint 22 est écrasé par la face active du piston 4, dans l'une des deux positions de repos du dispositif moteur.



   Une ouverture 11, dont l'axe est perpendiculaire à celui du cylindre 2 et de section circulaire par exemple, permet le passage du mécanisme convertissant le mouvement rectiligne des pistons en un mouvement rectiligne alternatif.



   Les bielles 12 et 13, montées sur les pistons 4 et 3, attaquent
 symétriquement un levier 14, en forme de  T  renversé, qui peut pivoter autour d'un axe 15; un autre levier 16, pouvant pivoter autour des axes 20 et 17, relie le levier 14 et la tige de commande 18. L'axe 20 est situé à l'intersection du plan de symétrie du levier 14 et de la droite joignant les points d'attaque des bielles 12 et 13. La tige de commande 18 est guidée et peut coulisser dans un alésage de la semelle 19. L'axe 15 solidaire de la tige filetée 25, peut être déplacé verticalement au moyen de l'écrou 26 vissé dans le flasque 27. Les pas des filetages de la tige 25 et de l'écrou 26 sont différents; c'est donc un réglage différentiel qui permet de fixer avec précision la position de l'axe 15, et par suite la position initiale ainsi que la course de la tige de commande 18.



   La fig. 1 représente le dispositif moteur dans l'une des deux
 positions de repos; les électrovannes 7 et 8 sont alors ouvertes, les
 moyens électromagnétiques de commande 9 et 19 non excités, et
 la pression du fluide s'exerce sur les faces actives des pistons 3 et
 4; au point mort gauche, la surface du piston 4 est réduite par
 l'écrasement du joint élastique 22; les forces agissant sur les
 pistons, ayant une résultante non nulle, maintiennent le système
 piston-mécanisme dans la position extrême correspondant au
 point mort gauche.



   Le fluide moteur peut être un liquide ou un gaz; dans les
 applications industrielles où   l'on    recherche un fonctionnement
 rapide, on utilisera de l'air comprimé. Pour provoquer le mouvement des pistons et du mécanisme associé, il suffit de fournir une
 impulsion électrique à l'électrovanne 7 qui coupe alors l'alimenta.



   tion en air de la chambre 5 et la met à l'échappement; la
 chambre 6 étant toujours alimentée en air comprimé, une force
 s'exerce sur la face active du piston 4 qui va se déplacer; la
 bielle 12 exerce alors un couple sur le levier 14 qui pivote autour de l'axe 15, ce qui entraîne la rotation du levier 16 autour de l'axe 17 et la translation de la tige de commande 18; de plus, le levier 14 pousse le piston 3 par l'intermédiaire de la bielle 13.



   L'amplitude maximale du déplacement de la tige 18 est atteinte lorsque les axes des leviers 14 et 16 sont confondus; la pression de l'air s'exerçant toujours sur le piston 4, le levier 14 pivote encore, la tige 18 revient en arrière et le piston 3 s'approche de sa position extrême en écrasant le joint élastique 23; on se retrouve alors au début d'un nouveau cycle que   l'on    peut déclencher, en mettant le volume 6 à l'échappement, par l'intermédiaire de l'électrovanne 8.



   Le mécanisme convertit donc le mouvement rectiligne des pistons en un déplacement rectiligne alternatif de la tige de commande, dans une direction perpendiculaire.



   On constate que l'ensemble de leviers constituant le mécanisme se comporte comme une genouillère et que la force qui s'exerce sur la tige 18 est beaucoup plus grande que celle qui entraîne les pistons; le déplacement de la tige 18 est réduit dans la proportion correspondant au rapport des forces.



   La  chute de pression , pour provoquer le mouvement des pistons, permet d'obtenir un déplacement plus rapide que celui qui résulterait d'une  mise en pression .



   Les caractéristiques de ce dispositif moteur peuvent être exploitées pour effectuer une opération de découpage.



   Pour fabriquer des pièces embouties qui comportent des parties découpées, il est rationnel d'effectuer l'opération de découpage après l'emboutissage; de cette manière on évite la déformation des parties découpées; si de plus, on veut réaliser le découpage dans le même cycle que l'emboutissage, il est évident que la durée de l'opération de découpage doit être très courte; elle doit en effet commencer juste après la fin de l'emboutissage, la pièce emboutie ayant à peu près sa forme définitive, et l'opération doit être terminée alors que la pièce est encore maintenue dans l'outil d'emboutissage.



   Le dispositif moteur selon l'invention est particulièrement adapté à la commande d'un outil de découpage car il est capable de fournir une force suffisante pendant un temps très court. Le dispositif moteur, tel qu'il est décrit précédemment peut être monté sur une presse à emboutir,   l'axe    de la tige de commande 18 coïncidant avec celui de la presse. Dans ce cas la semelle 19 est une partie fixe de la presse, le plateau 50 étant mobile. Le poinçon de découpage 53 est monté à l'intérieur du bloc à colonnes 51 de manière à coulisser longitudinalement. Au repos, le poinçon est maintenu escamoté par le ressort 52.



   La fig. 2 représente, très schématiquement, les moyens permettant de déclencher le cycle de découpage en un point déterminé et réglable du cycle d'emboutissage. Un index 54, dont la position angulaire est réglable, est monté sur le volant 57 de la presse à emboutir. Un capteur 56, par exemple de proximité, permet de détecter le passage de l'index. En outre, l'expérience montre qu'il faut déclencher le cycle de découpage selon une certaine fonction de la vitesse de rotation du volant; par suite, un circuit électronique 58 traite le signal fourni par le capteur; ce signal commande les électrovannes. La tringle 55 entraîne la bande métallique qui est emboutie.



   Lorsque le cycle d'emboutissage commence, le plateau 50 de la presse remonte, le bloc à colonnes 51 se referme et emboutit une bande de métal. A peu près au même moment, l'index 54 passe devant le capteur de proximité 56 qui fournit une impulsion traitée par le circuit 58 afin de tenir compte de la vitesse de rotation du volant de la presse à emboutir; l'impulsion coupe l'alimentation en air comprimé et met la chambre 5 à l'échappement.



  La chute de pression est brutale, le piston entraîne le mécanisme et provoque le mouvement rectiligne de la tige de commande qui translate positivement le poinçon 53; l'opération de découpage est effectuée; le ressort 52 assure le retour du poinçon 53 dans sa position escamotée. 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   I. Dispositif moteur, mû par un fluide, caractérisé parle fait qu'il comporte au moins un élément associé à un mécanisme convertissant le mouvement rectiligne dudit élément, entraîné par le fluide, en un mouvement rectiligne alternatif, dans une direction perpendiculaire.

   Il. Utilisation du dispositif moteur selon la revendication I, caractérisée en ce que le dispositif, mû pneumatiquement, est monté sur une presse à emboutir et fournit l'énergie nécessaire à une opération de découpage, dans le même cycle que l'opération d'emboutissage.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'élément moteur comprend deux pistons identiques, opposés et liés dont les deux faces actives sont soumises, en position de repos, la première sur toute sa surface et la seconde sur une partie de sa surface, à la même pression d'un fluide moteur, pistons qui se meuvent simultanément, lors du cycle de travail, sous l'effet d'une chute de pression créée sur ladite première face active d'un desdits pistons.

   2. Dispositif selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que ledit mécanisme est constitué par un ensemble de leviers qui réduit et transmet à une tige de commande le déplacement desdits pistons dans une direction perpendiculaire, la force s'exerçant sur ladite tige de commande étant multipliée par le rapport des déplacements pistons/tige de commande.

   3. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le fluide moteur peut être introduit de manière que l'élément moteur soit animé d'un mouvement rectiligne alternatif.

   4. Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la réduction de la surface active du piston est réalisée par l'intermédiaire d'un joint élastique, torique ou annulaire, écrasé par la face active du piston arrivant au voisinage de sa position de repos.

   5. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que l'on peut modifier la position de l'axe de rotation d'un élément du mécanisme, par l'intermédiaire d'une vis différentielle, permettant ainsi de régler la position initiale et l'amplitude du mouvement rectiligne alternatif.

   6. Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la chute de pression, entraînant le déplacement des pistons, est effectuée par la mise à l'échappement d'une électrovanne.

   7. Utilisation du dispositif selon la revendication Il, caractérisé par le fait que des moyens permettent de déclencher le début du cycle de découpage en un point déterminé et réglable du cycle d'emboutissage, et que d'autres moyens permettent d'adapter la position dudit point déterminé en fonction de la vitesse de rotation du volant d'entraînement de la presse d'emboutissage.

   8. Utilisation du dispositif selon la revendication Il, caractérisée par le fait que l'axe de symétrie du dispositif moteur coïncide avec celui du bloc à colonnes sur lequel est monté l'outil de découpage.