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Presse mécano-hydraulique à effet progressif et course variable!*
On a déjà préconisé dans des pompes, destinées à l'a- limentation des presses hydrauliques, l'intercalation dans la commande mécanique du piston pompe d'un régulateur permettant de faire varier l'avancement et inversement l'effort de compres- sion du piston pompe selon la résistance rencontrée et même d'arrêter pour certaines positions des éléments de la commande, , le mouvement du piston pompe dans le cas d'une résistance excessive*
Dans les constructions de ce genre déjà connues, le dispositif de réglage est conçu pour un agencement des organes de commande tel que le piston pompe exécute seulement une cour- se partielle, variable avec l'effort de compression,
pour un tour complet de la manivelle de commander Il en résulte qu'il n'est pas possible dans ces constructions de fixer le commen- cement et la fin d'une course totale de compression du piston pompe et par conséquent du piston presse par rapport à certains angles de rotation de la manivelle et de faire alterner
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1 l'avancement du piston presse avec d'autres mouvements mécanique accouplés également à l'arbre de la manivelle et destinés à in- tensifier l'allure et à augmenter l'économie de la machine par l'enchaînement mécanique du mouvement de compression avec les diverses fonctions pour le service automatique de la presse, notamment pour l'amenée des matières à comprimer, le démoulage et l'enlèvement des produits pressés,
l'avancement et le recul desmatrices de compression etc'
L'invention actuelle a pour but de remédier a cet inconvénient et d'obtenir sans contrarier le jeu des organes de commande et sans varier l'avancement du piston pompe, pour chacune des positions du piston presse, une adaptation de l'ef- fott de compression à la résistance de la matière comprimée dans une presse dans laquelle une course complète, aller et retour, du piston presse correspond à un tour entier de la manivelle de commande du piston pomper
Dans ce but la presse, objet de l'invention, qui com- porte comme les constructions connues 'un régulateur de pression intercalé dans la commande du piston pompe,
est caractérisée par ce fait que ce régulateur coopère avec la bielle de comman- de d'une genouillère extensible attaquant le piston pompe et agit, en cas de surcharge de la bielle, pour soustraire le pis- ton presse â l'impulsion du piston pompe par l'échappement par-.. tiel du liquide refoulé par le piston pompe de manière que le piston presse reste immobile malgré' la continuation de la cour- se du piston pompe jusqu'à ce que le rapport de transmission de la commande à genouillère, par suite de son approchement de la position d'extension, s'est modifié au point que la bielle de commande de la genouillère ne doit plus effectuer qu'un effort moindre sur l'articulation de cette dernière, moment à partir duquel le régulateur de pression, dont la charge a diminué,
intervient de nouveau pour arrêter l'échappement du liquide et permettre à celui-ci de pousser devant lui le piston de la près-' se.
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Dans la réalisation pratique de l'invention le régu- lateur peut être constitué par exemple par un sylindre conte- nant un fluide incompressible et coopère avec un accumulateur dont la charge est réglée pour le plus grand effort admissible de la bielle de commande de la genouillère extensible et cet accumulateur commande lui-même une soupape intercalée dans une communication entre le cylindre de la presse et un réser- voir dtaspiration. Dans ces conditions lorsque la pression du liquide dans le régulateur vient à dépasser la charge de l'ac- cumulateur ce dernier ouvre la soupape qui permet l'échappe- ment dans le réservoir d'aspiration d'une partie du liquide re-- foulée par le pistcn pompe de telle sorte que le piston de la presse s'immobilise lorsque la pression du liquide
dans le' régulateur correspondant à l'effort de la bielle, ne dépasse plus la charge de l'accumulateur, le piston de ce dernier re- foule dans le régulateur le liquide qui en a été précédemment expulsé et ferme la soupape d'échappement du liquide agissant sur le piston de la presse, de telle sorte que ce liquide agit de nouveau pour actionner la presse.
Le régulateur peut, toutefois être constitué également de façon différente par exemple par la combinaison de deux pi- gnons, accouplés par un arbre et pouvant pivoter à la fois au- tour de l'axe de cet arbre et, par l'arbre autour de l'axe du coude de commande, avec deux engrenages dont un à denture inté- rieure calé sur l'arbre du coude, et l'autre à denture extérieu- re tournant fou, l'axe de ces deux engrenages coincidant avec l"axe du couder Dans ce cas., les réactions des efforts tangen- tiels des deux pignons qui sont intercalés dans le dispositif de commande du coude, se transmettent au moyen d'un balancier,
d'une bielle et d'iun pisbn sur un ressort réglé par l'effort normal de la presse et en cas de fléchissement de ce ressort sur le levier d'attaque de la soupape d'écou lement.
Les dessins ci-joints montrent, à titre' d'exemple,
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deux réalisations de l'invention, la figure 1 dans le cas d'un régulateur constitué par un cylindre contenant un fluide incom- @ pressible et la figure 2 dans le cas d'un régulateur à pignons et ressorte La figure 3 est une coupe horizontale prise par la ligne A-B dans la figure 2.
Dans l'exemple de la figure 1, la manivelle de comman- de de la presse hydraulique est désignée par 1. Elle actionne par une bielle 2 un piston 3 coopérant avec un pi@ton 4 écarté du piston 3 de façon à laisser subsister entre les deux pistons un espace 5 rempli entièrement d'un fluide incompressible Les pistons 3 et 4 et le fluide 5 sont contenus dans un cylin- dre 6 et les deux pistons 3 et 4 sont reliés entre eux par des tirants 7 de telle sorte que lorsque le piston 3 dans son mou- vement tend à s'écarter du piston 4 au delà d'une distance déter- minée il entraine ce piston par les tirants 7 tandis que, par contre, dans sa course inverse, il peut se rapprocher librement du piston 4 auquel il transmet l'effort qu'il reçoit de la biel- le 2,
par l'intermédiaire du fluide 5. Le piston 4 est relié par une bielle 8 à des genouillères 9 qui attaquent le piston hydraulique 10 de la presse 11. Celle-ci contient un piston compresseur 12 destinera agir sur la matière à comprimer; ce piston est soumis à l'action de ressorts de rappel 13. Le cylin- dre 6 contenant les pistons 3 et 4 et le fluide 5 agit dans cet exemple comme régulateur de pression'. A cet effet l'espace con- tenant le fluide 5 est en communication par un conduit 14 avec un accumulateur 15 chargé par un ressort 16 et dont le piston 17 peut agir sur un levier 18 chargé par un poids 19 pivotant sur un point fixe 20; ce levier 18 agit sur une soupape 21 inter- calée dans un conduit 22 faisant communiquer le cylindre Il de la presse hydraulique avec une chambre d'aspiration 23.
Dans le conduit 22 est intercalée, d'autre part, une soupape d'aspira- tion 24 permettantau fluide contenu dans la chambre 23 de repas- ser dans le cylindre 11 de la presse pendant la course d'aspi- ration du piston hydraulique 10. L'appareil peut être complété
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par un second accumulateur 25 qui communique avec le cylindre
11 et qui sert d'une part à limiter la pression maxima dans le cylindre et d'autre part à prolonger la durée de compression à pleine charge lors du :-retour du piston 10 pendant une période équivalente à la durée de chargement de l'accumulateur
Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante:
Aussi longtemps que l'effort de compression reste normal, la pression du fluide 5 contenu antre les pistons 3 et 4 reste déterminée par la pression de l'accumulateur 15 et, lors d'une course motrice de la bielle 2, le piston 3 se déplace en même temps que le piston 4 qui actionne par la bielle 8 et les genouillères 9 le piston 10 déterminant la pression du piston'* compresseur 12. Si la résistance de la matière à comprimer aug- mente, l'effort de compression doit varier proportionnellement*
Dans ce cas, lorsque la compression du fluide 5 vient à dépasser la charge de l'accumulateur 15, le piston 3 tend à se rapprocher du piston 4 dans le cylindre 6 du régulateur de pression'.
Par le fait la pression augmente sous le piston 17 de l'accumulateur ce piston se soulève et agit sur le levier 18 chargé par le con- trepoids 19.
La soupape 21 est alors dégagée de sorte que le fluide passe du cylindre Il par le canal 22 dans la chambre d' aspiration
23. Le liquide comprimé par le piston 10 sous l'action de la commande 2,8,9 continue à s'écouler dans la chambre 23 tandis que le piston 12 s'arrête Ceci se produit jusqu'à ce que le rapport de démultiplication de la genouillère 9, par suite de son rapprochement de sa position d'extension s'est modifié de telle sorte que la bielle 8 ne doit plus opérer qu'une pression moindre sur les leviers de la genouillère et que la pression du liquide 5 dans le régulateur de pression,
résultant de la con- tre pression du piston 10 corresponde à la charge de l'accumu- lateur 15 La tension du liquide 5 peut alors diminuer quelque peu/le piston d'accumulateur 17 peut retourner dans sa position en refoulant la partie 5 du liquide qui a été précédemment
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expulsée du cylindre 6, et le levier 18 ferme a nouveau la soupape 21. A partir de ce moment, le liquide comprimé par le piston 10 ne s'échappe plus par le canal 22 dans la chambre de compression 25 mais exerce une pression sur le piston 22.
Lors de la course d'aspiration du piston 10 le pis- tort 3 se déplace en même temps que le piston 4 grâcer à leur liaison par les tirants
A ce moment sous l'action de l'aspiration produite par le piston 10 sur le liquide dans le cylindre 11, la soupape 24 s'ouvre et le liquide qui a, passé précédemment dans la chambre 23 est à nouveau aspirée D'autre part, avant l'ouverture de la soupape 24, l'accumulateur 25 intervient pour prolonger la du- rée de la compression a pleine charge pendant une période équi- valente à la durée de chargement de cet accumulateur,.
Ce levier dégageant alors la soupape 21 le fluide contenu dans le cylindre 11 peut passer par le conduit 22 dans la chambre d'aspiration 23 de telle sorte que le piston compresseur 12 s'arrête jusqu'au moment où le rapport de démultiplication des genouillères 9 de commande du piston hydraulique 10 est devenu suffisamment favo- rable pour pcuvoir communiquer au piston compresseur 12, l'éner- gie nécessaire pour vaincre la résistance de la matière ccmpri mée. Par contre lors de la course d'aspiration du piston 10, le piston 4 se déplace conjointement avec le piston 5 grâce à la liaison par les tirants 7. A ce moment le piston 10 aspire par la soupape 24, hors du réservoir 23 le fluide chassé pendant la période de réglage précédente'.
D'autre part, avant l'ouverture de la soupape 24, l'accumulateur 25 intervient pour prolonger la durée de compressin à pleine charge pendant une période équi- valente à la durée de chargement de cet accumulateur.
La réalisation montrée par la figure 2 diffère de la précédente par le système de régulateur employée Dans cet exem- ple la poulie de commande 26 actionne par un pignon 25 une roue dentée 28 folle sur l'arbre 29 du coude de commande 30 attaquant
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la bielle 8 de la genouillère 9'. La roue dentée 28 fait corps avec une roue 31 attaquant un pignon 32 accouplé à un pigncn 33 par un arbre 34 et pouvant pivoter a la fois autour de l'axe de cet arbre 34 et par cet arbre autour de l'axe du coude'.
A cet effet l'arbre 34 est porté par un balancier 35 pouvant pi- voter autour de l'arbre 29 du couder Le pignon 33 est en prise avec un engrenage 36 à denture intérieure calé sur l'arbre 29 du coude. Ees réactions des efforts tangentiels des deux pignons
32 et 33 se transmettent par le balancier 35 et une bielle 37 à un piston agissant sur un ressort 38 réglé pour'effort no r- mal de la presse et à un levier 39 soulevant en cas d'effort anormal par la liaison 40, le levier 41 chargé par le poids 42, levier qui maintient normalement en charge la soupape 43 obturant la communication entre les conduits 44 et 45 re iés repsectivement à la chambre 46 en communication avec le cylin- dre Il et à la chambre d'aspiration 47.
Dans ces conditions, chaque fois que la résistance de la matière comprimée dépasse' la puissance de compression du piston presse, conditionnée par l'effort constant du coude 30 et le développement des éléments des genouillères9, le régula-2 teur 28, 32, 33, 36 intercalé dans le dispositif de commande du coude, subit l'augmentation de l'effort tangentiel de ce coude et réagit sur, le ressort 38 et par le fléchissement de ce dernier, sur la soupape d'écoulement du cylindre de presse, Qui') par son ouverture permet l'écoulement dans le réservoir d'aspiration 47 du fluide refoulé par l'avancement du piston pompe 10.
De cette façon, malgré l'arrêt du piston presse, le piston pompe peut ici encore, continuer sans augmentation de pression, la course prescrite par le mécanisme de commande jus- qu'au moment ou le développement des genouillères et leur rap- prochement de la position d'extension a ramené l'effort tangen- tiel du coude a sa valeur normale et que la soupape d'écoulement se referme doua Inaction de sa propre charge, le régulateur n'agissant plus sur le levier de la soupape.