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" PRESSE HYDRAULIQUE "
L'invention est relative aux presses et est dé- crite ci-dessous dans son application à une presse hydrau- lique du type utilisé pour satiner, grainer ou travailler autrement sous pression, des peaux brutes ou travaillées, du cuir et autres objets similaires.
Il est bien entendu cependant que l'invention et ses différentes caractéristiques importantes peuvent avoir d'autres applications et usages.
Telles qu'elles ont été construites jusqu'ici, les presses du type hydraulique comportent communément un
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système de soupapes compliqué et coûteux pour commander le début et la fin des opérations de mise sous pression. En outre, dans certaines constructions antérieures comportant un piston principal supportant l'un des plateaux de la presse et agissant sur celui-ci ainsi qu'un piston auxi- liaire pour déplacer le piston principal pendant une par- tie de sa course, le temps d'application de la pression ad- ditionnelle agissant sur le piston principal dépendait de la mise sous pression dans une soupape réglable.
Il n'était pas possible dans un dispositif de ce genre, de déterminer et de maintenir avec précision le point exact du déplace- ment du piston principal auquel la pression était appliquée directement sur celui-ci en grande partie parce que le mo- ment où la soupape entrait en action dépendaitde la tension d'un ressort dans lequel cette tension était réglable. Il est en plus désirable d'appliquer un liquide sous pression directement sur le piston principal juste au moment où une soupape déterminée doit agir pour fermer un conduit allant du cylindre du piston principal à un réservoir de liquide qui n'est pas sous pression.
Dans certains autres modes de construction antérieurs du type mentionné ci-dessus, le mé- canisme permettant de supprimer la pression est compliqué et il faut prévoir une soupape d'une construction spéciale, pour obtenir une réduction de pression sur le piston prin- cipal avant qu'une autre partie de la soupape construite spécialement puisse agir pour amener la descente du piston principal.
L'un des buts de la présente invention est de réa- liser une presse hydraulique dans laquelle le dispositif de soupape est simplifié, la machine étant ainsi moins coûteu- se à construire et ayant moins de pièces susceptibles de se dérégler. L'invention permet encore de réaliser une presse ayant un grand rendement et permettant d'appliquer sur les
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parties de la presse pressant l'ouvrage une pression douce et allant progressivement en augmentant.
Pour cela, et conformément à une caractéristique importante de l'invention, il est prévu à la fois un piston principal et un piston auxiliaire avec des moyens grâce aux- quels le piston auxiliaire commande l'application du liquide sous pression directement sur le piston principal. Il est commode de disposer le piston auxiliaire de façon à ce qu'il constitue en soi un piston-soupape, de sorte queg en un point déterminé de son mouvement ascendant, la pression hy- draulique se trouve appliquée directement sur le piston principal.
Dans la forme de réalisation préférée de l'in- vention, il est prévu une liaison à mouvement perdu ou une liaison élastique entre les pistons principal et auxiliai- re, de sorte que le point du déplacement du piston auxiliai- re auquel la pression hydraulique se trouve appliqué direc- tement sur le piston principal, peut être déterminé avec précision, quelle que soit l'épaisseur de l'ouvrage sur le- quel on opère.
Un avantage important de ce mode de construction consiste dans le fait que, grâce au mouvement perdu ou à la liaison élastique, le piston principal et le plateau action- né par celui-ci, sont déplacés par le piston auxiliaire de toute la distance nécessaire pour presser l'ouvrage contre l'autre plateau, quelle que soit l'épaisseur de l'ouvrage.
Grâce à cette disposition, le fonctionnement de la presse se trouve accéléré. En outre, grâce à la construction et à la disposition du piston auxiliaire, le système de soupa- pes se trouve simplifié dans des proportions sensibles.
Comme cela est représenté sur le dessin, la presse est pourvue d'une soupape de décharge qui est actionnée de fa- çon positive au cours du mouvement de retour du piston principal vers sa position de repos, de sorte,que le piston
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principal commande le déplacement du fluide au moyen duquel la pression est appliquée. La simplification du système dé- jà mentionné n'est pas le moindre des avantages importants de la disposition décrite suivant laquelle les deux pistons commandentles soupapes ; ces avantages consistent encore dans le fait de la dépendance et de l'uniformité du fonctionne- ment des soupapes ainsi obtenues.
Bien que dans la forme de réalisation de l'inven- tion représentée,le mécanisme hydraulique ait été étudié pour être utilisé avec des plateaux dans une presse, l'in- vention n'est pas limitée à ce dispositif, mais comprend plus généralement un système de pistons dans lequel l'un des pistons, non seulement applique la pression mécanique- ment sur l'autre, mais encore commande l'application d'une pression additionnelle par l'intermédiaire d'un fluide sous pression à cet autre piston.
'Une autre caractéristique de ce mécanisme selon l'invention consiste dans le fait que les deux pistons com- mandent des orifices de façon telle qu'ils assurent l'appli- cation dtun liquide sous pression directement sur l'un des piston et la suppression ultérieure de cette pression, de sorte que le piston mentionné en dernier lieu peut revenir à sa position de départ.
Dans les modes de construction représentés, un cylindre qui porte le piston auxiliaire ou le piston lui- même comporte un orifice ou un passage de section relati- vement très étroite conduisant au cylindre du piston prin- cipal. Lors du mouvement de montée des deux pistons, le piston auxiliaire découvre cet orifice en unpoint détermi- né de son mouvement de montée, laissant ainsi pénétrer le fluide sous pression dans le cylindre du piston principal au moment voulu. De préférence, cet orifice est une fente disposée de façon à être graduellement découverte lors du
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mouvement de montée du piston auxiliaire, ce qui facilite l'application de la pression sur le piston principal de façon douce et allant progressivement en augmentant.
D'autres avantages et particularités de l'inven- tion ressortiront de la description qui va en être faite, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La Fig. 1 est une vue en bout,partie en coupe, représentant certaines caractéristiques importantes d'une presse suivant un mode de réalisation de l'invention.
La Fig. 2 est une vue de côté de la presse re- présentée sur la Fig. 1, certaines parties étant en coupe, suivant la ligne II-II de la Fig. 1.
La Fig. 3 est une vue en plan par-dessous et partie en coupe, des moyens permettant d'actionner l'une des soupapes depuis le plateau inférieur de la presse.
La Fig. 4 est une vue en plan par-dessus, et partie en coupe, représentant certaines soupapes et un organe pouvant être actionné à la main, au moyen duquel l'opérateur commande la presse.
La Fig. 5 est une vue en élévation en bout, dtune presse de construction simplifiée, comportant également certaines caractéristiques de l'invention.
La Fig. 6 est une vue en élévation de côté, de la presse représentée sur la Figo 5, une partie des dispo- sitifs amenant le liquide étant supprimée, de façon à re- présenter plus clairement les autres pièces.
La Fig. 7 est une coupe horizontale du piston principal de la presse de la fig. 5 et de la soupape pou- vant être actionnée à la main.
Dans la presse représentée sur les Fig. 1 à 4 inclusivement, qui convient en particulier pour satiner et grainer les peaux brutes et travailler le cuir et autres objets similaires, il est prévu un plateau supérieur 2 porté
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de façon rigide par une partie ,faisant face vers le bas, d'un cadre 4 en forme de C, le plateau 2 étant chauffé de la façon connue par des tuyaux de vapeur 6, 8 (voir fig.1).
Un plateau inférieur 10 coopérant avec le plateau supérieur 2 est porté par un piston 12; la liaison entre le plateau 10 et le piston 12 est mobilegrâce à un bossage 14 monté sur le plateau 10 et présentant une surface sphérique por- tant sur une face sphérique complémentaire ménagée dans une douille 16 que porte le piston 12 à son extrémité supérieure.
Le but de cette liaison mobile entre le plateau 10 et le piston 12 est de permettre un réglage entre le plateau 10 et le plateau 2 de façon à ce que ces plateaux s'adaptent d'eux-mêmes à des pièces à travailler lorsqu'unepartie sen- sible de ces pièces diffère de l'autre partie au point de vue de l'épaisseur. Comme cela est représenté, le pistan. 12 se déplace verticalement dans un cylindre 18 et, de préfé- rence, ce déplacement se fait dans le sens de la montée, grâce à la pression exercée par un piston auxiliaire 20, (voir Fig. 2), disposé concentriquement par rapport au grand piston 12. Ainsi que cela est représenté, le piston auxiliai- re 20 se déplace verticalement dans un cylindre 22 compor- tant un orifice 24 permettant l'entrée du liquide sous pres- sion.
On comprend facilement qu'en admettant le liquide sous pression par l'orifice 24, le piston auxiliaire 20 soit re- foulé vers le haut, soulevant ainsi le piston 12 et, avec celui-ci, le plateau 10, de sorte qu'une pièce placée sur la face supérieure du plateau 10 est pressée contre la face inférieure du piston 12.
Afin d'être sûr que le grand piston 12 soit en- traîné sur sensiblement, toute sa course montante, par le piston auxiliaire 20 quelle que soit l'épaisseur de la piè- ce placée entre les deux plateaux 10 et 2, il est prévu dans le dispositif représenté une liaison élastique, ou à mouve-
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ment perdu entre les deux pistons 12 et 20. Comme on le voit, cette liaison élastique comporte un ressort 26 entourant une portion réduite 28 du piston 20. Pour donner au ressort 26 la tension voulue, il est prévu un plateau 30 coulissant sur une partie 28 du piston et un écrou 32 se visse sur l'ex- trémité filetée de la partie 28 du piston, de sorte que cel- le-ci peut être réglée pour que le plateau 30 exerce la pression désirée sur le ressort 26.
De préférence, l'écrou 32 et le plateau 30 sont réglés de façon à donner au ressort 26 la tension voulue pour que celui-ci ait une tension légè- rement supérieure à celle qui est nécessaire pour supporter le piston 12 et le plateau 10 sans cédero
Par suite, lorsque le plateau 10 commence à pres- ser la pièce contre le plateau 2, de sorte que le piston 12 rencontre la résistance de la pièce, le ressort 26 est com- primé, ce qui permet au piston auxiliaire 20 de remonter toujours jusqu'au même point, quelle que soit lépaisseur de la pièce sur laquelle on travaille.
Ce point auquel le piston auxiliaire 20 arrive est déterminé par un ou plu- sieurs orifices 34 ménagés dans le piston auxiliaire 20, ces orifices 34 se trouvant à l'extrémité supérieure dtun conduit ou alésage 36 disposé dans l'axe du piston auxiliai- re et communiquant à son extrémité inférieure avec la cham- bre du cylindre 22. Il est évident qu'en envoyant le liqui- de sous pression à l'extrémité inférieure du piston auxi- liaire 20, celui-ci est repoussé vers le haut, entraînant avec lui le grand piston 12 et le plateau 10 pour l'amener à comprimer la pièce à travailler entre les plateaux 10 et 2, et que le piston auxiliaire 20 continuera à monter jus- qu'à ce que le ou les orifices 34 débouchent dans la cham- bre du piston principal 18.
Lorsque ceci se produit, la pression dans le cylindre 22 se transmet instantanément au liquide contenu dans le cylindre 18. La pression continue
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alors à augmenter graduellement dans les cylindres 18 et 22, ce qui permet d'arriver à avoir la pression voulue sur la pièce à travailler entre les plateaux. Il y a lieu de remarquer de plus que le mouvement du piston principal 22 est obtenu au moyen du cylindre auxiliaire 20 jusqu'au mo- ment où la pression commence à s'exercer sur la pièce, quelle que soit l'épaisseur de celle-ci, ce dispositif permettant d'obtenir la vitesse voulue dans la montée du piston 12 ain- si qu'on va le voir plus en détail ci-dessous.
Pendant que le piston 12 est soulevé par le pis- ton auxiliaire 20, l'agent liquide pénètre dans le cylindre 18 par un tuyau 40 dans lequel le liquide est amené par un tuyau 42, une soupape 44 montée dans une boîte à soupape 45 étant libre de se déplacer vers le haut. Etant donné que le piston 12 pendant qu'il monte dans le cylindre 18 agit com- me un piston aspirant, le liquide est aspiré d'un réservoir (non représenté) par le tuyau 40 et en passant par la soupa- pe 45 qui est ainsi soulevée par le liquide qui y passe, mê- me si d'autres moyens ne sont pas prévus pour soulever la soupape. Il s'ensuit que l'espace qui se trouve dans le cy- lindre 18 en dessous du piston 12 est complètement occupé par du liquide lorsque le, ou les orifices 34 du piston au- xiliaire 20 arrivent à déboucher dans le cylindre 18.
Il s'ensuit que lorsque le piston 12 continue à monter pendant que l'on augmente la pression dans les cylindres 18 et 22 et que la compression exercée sur la pièce à travailler dé- pend d'une petite quantité de fluide passant du cylindre 22 par le ou les orifices 34 dans le cylindre 18. Si une grande quantité de liquide sous pression devait passer à travers le ou les orifices de faible dimension 34 pour arriver au cy- lindre 18 pendant le mouvement de montée des pistons 12 et 20, cette montée des pistons serait considérablement plus lente que dans le dispositif représenté.
En d'autres termes,
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la quantité de liquide nécessaire pour donner la pression à la surface inférieure du piston 12 se trouve déjà prati- quement dans le cylindre 18 au moment où le ou les orifi- ces 34 arrivent dans ce cylindre 18 et par suite il n'est pas perdu de temps pour introduire une quantité importante de liquide par les orifices 34 étant entendu que la soupa- pe 44 se ferme de façon certaine, au moment où les orifices 24 arrivent en communication avec le cylindre 18, et par suite qu'il n'est plus possible que du liquide pénètre dans le cylindre 18 par les tuyaux 40 et 42.
Pour amener le liquide sous pression au cylindre auxiliaire 22 au moyen d'une pompe tournant de façon conti- nue (non représentée) il est prévu un tuyau 50 (Fig. 1) qui envoie le liquide à travers un passage 52 d'une boîte à sou- pape 54 à un tuyau 56 relié à un raccord 58. Un tuyau 60 (Fig. 2) part de ce raccord 58 et arrive à une lumière 24 prévue dans le cylindre auxiliaire 22. Un autre tuyau 62 part du raccord 58 et débouche dans une petite chambre 64 (Fig. 2) dans la boîte à soupape 45. Une soupape à billes 66 ferme le conduit allant de la chambre 64 au tuyau 40 lorsque la pression de la soupape s'exerce sur le liquide contenu dans les tuyaux 60 et 62.
Il s'ensuit que le liqui- de ne s'échappera pas du cylindre 18 ni du tuyau 40 en pas- sant par la soupape à billes 66, tant que la pression s'e- xerce dans le cylindre, puisque cette même pression stexer- ce dans la chambre 64 comme dans le cylindre 18. Si cepen- dant on cesse d'exercer la pression dans les tuyaux 60 et 62 et dans le cylindre auxiliaire 22 par les moyens qui vont être décrits plus loin, la soupape à billes 66 sert à lais- ser s'écouler rapidement le liquide sous pression contenu dans le cylindre 18, par le tuyau 40, de sorte que le pis- ton 12 peut commencer son mouvement de descente en laissant s'écouler le liquide par la soupape à billes 66, liquide qui
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s'écoule ensuite par le tuyau 62 (fig.
1), le raccord 58, le tuyau 56, le conduit 52, puis de là par la lumière 68 et le conduit 70. enfin par le tuyau 42 jusqu'au réservoir (non représenté).
Pour faciliter l'écoulement du liquide sous pres- sion du cylindre 18 lorsque le piston 12 descend, il est prévu un dispositif permettant de soulever la soupape 44, de sorte que le liquide peut s'échapper du tuyau 40 dans le tuyau 42 qui conduit au réservoir. Ces moyens dont il vient d'être 'fait mention, sont commandés de façon commode, par des liaisons avec le plateau 10, et comportent une ti- ge de soupape 72 (fig. 2), disposée en dessous de la soupa- pe 44 et dans l'axe de celle-ci, et pivotant en 74 (Fig. 1 et 2) sur un levier coudé 74 fixé sur un arbre 78, lequel est monté dans des paliers ménagés dans des consoles 80 et 82 fixées au bâti 4 de la presse.
Sur l'arbre 78 sont égale- ment calées des bielles 84 et 86 (fig. 1 et 3) pivotant à leurs autres extrémités sur des bielles 88 et 90, lesquel- les à leurs extrémités supérieures pivotent sur des oreil- les 92 du plateau 10. En regardant les fig. 1, 2 et 3, on voit que, lorsque le plateau 10 descend, l'arbre 18 tourne, de sorte que la tige de soupape 78 se soulève pour écarter la soupape 44 de son siège, celle-ci montant de plus en plus lorsque le piston 12 descend et donnant ainsi un passage al- lant graduellement en augmentant en outre du tuyau 62 per- mettant au liquide de s'écouler du cylindre 18 par les tuyaux 40 et 42 jusqu'au réservoir.
Des moyens sont prévus pour permettre à l'opéra- teur de commencer l'opération de mise sous pression, ces moyens pouvant servir également de façon commode, pour ache- ver l'opération de mise sous pression. Dans la construction représentée, ces moyens comprennent un levier de manoeuvre 93 (Fig. 1) tournant autour d'un axe vertical 95 et compre-
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nant un secteur denté 97 (Fig. 1 et 4) engrenant avec un pignon 99 qui est en prise au moyen d'un filetage avec la tige 101 d'un pointeau 103.
Lorsque la poignée du levier de manoeuvre 93 est amenée vers l'avant de la machine, le poin teau 103 se rapproche de l'ouverture 68 pour fermer celles-ci, obligeant ainsi le liquide venant de la pompe à passer par la conduite 52, le conduit 56, le raccord 58, d'où le li- quide sous pression passe par le tuyau 60 au cylindre au- xiliaire 22. De cette façon, l'opérateur peut commencer l'o- pération de mise sous pression, lorsqu'il a une pièce à tra- vailler convenablement disposée sur le plateau 10.
Pour per- mettre l'échappement du liquide sous pression lorsque la pression augmente au-delà d'une quantité déterminée, il est prévu une soupape 105 poussée par un ressort (Fig. 1) dont la tige se déplace dans un cylindre 107 qui renferme égale- ment un ressort 109 dont la tension peut être réglée par une vis 111 appuyant sur une plaque 113 portant sur une extrémi- té du ressort 109. Lorsque cette soupape poussée par le res- sort se soulève, la pression diminue du fait que le liquide s'échappe par le conduit 70 et le tuyau 42 jusqu'au réser- voir.
Bien que le liquide sous pression venant de la pompe puisse continuer à augmenter la pression dans les cylindres 18 et 22 jusqu'à ce que cette pression soit réduite, du fait que la soupape 105, pressée par un ressort, cède, il doit être bien entendu que l'opérateur peut arrêter à tout moment l'opération de mise sous pression, simplement en dé- plaçant le levier 93 vers l'arrière de la machine, c'est-à- dire dans une direction inverse de celle qui assure le com- mencement de l'opération de mise sous pression. En tournant ce levier 95 dans le sens opposé à l'avant de la presse, on soulève le pointeau 103 de l'orifice 68, de sorte que le li- quide venant de la pompe,par le tuyau 50, peut passer par l'orifice 68 dans le tuyau 70 aboutissant au tuyau 42, lequel
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retourne directement au réservoir.
Pour faire fonctionner la presse représentée, en supposant que le plateau 10 soit dans la position basse per- mettant de recevoir la pièce à travailler, celle-ci est pla- cée sur la face supérieure du plateau 10, étalée à la main ou autrement, pour enlever les plis qui pourraient s'y trou- ver. Dès que la pièce est dans l'état voulu pour permettre l'opération de pression, l'opérateur tire le levier de ma- noeuvre 93 vers l'avant de la machine, ce qui fait fermer l'orifice 68 par le pointeau 103 et le liquide sous pres- sion est obligé de passer de la pompe dans le cylindre au- xiliaire 22. En montant, le piston auxiliaire 20 soulève le piston principal 12 -et applique le plateau 10 avec la pièce placée sur celui-ci, contre le plateau supérieur 2.
Quelle que soit l'épaisseur de cette pièce, le piston 12 doit se déplacer sensiblement sur toute la longueur de sa course de montée du fait de la pression exercée par le pis- ton auxiliaire 20, les différences d'épaisseur étant rattra- pées par la flexion du ressort 26 interposé entre les deux pistons. Lorsque le ou les orifices 34 du piston auxiliaire 20 arrivent à communiquer avec le cylindre 18, la pression de liquide est transmise instantanément du cylindre auxi- liaire 22 dans le cylindre 18, et la pression augmente gra- duellement dans ce cylindre. Toute montée, si légère soit- elle, du piston 12, provoque l'opération de satinage ou de grainage sur la pièce à travailler, entraînant une certaine compression de celle-ci, ce déplacement étant causé par le liquide sous pression passant par le ou les orifices 34 dans le cylindre 18.
Etant donné cependant que le piston 18 est sensiblement ou presque, à l'extrémité de sa course de montée lorsque les orifices 34 communiquent avec le cylin- dre 18, il est prévu un dispositif au moyen duquel la très petite quantité de liquide doit passer par le ou les orifi-
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ces réduits 34. En d'autres termes, pratiquement toute la montée du piston 18 a été obtenue directement par le pis- ton auxiliaire 20 de façon rapide. Lorsque l'opérateur dé- cide que l'opération de grainage ou de satinage a été suf- fisamment effectuée, il termine 1'opération en repoussant le levier 93 de l'avant de la presse. Comme on l'a indiqué précédemment, ceci découvre l'orifice 68 permettant au li- quide de la pompe de retourner au réservoir.
Dès que ltori fice 68 est ouvert, la pression de liquide dans le cylindre auxiliaire 22 tombe instantanément, de même que la pression qui règne dans le tuyau 62 à l'arrière de la soupape à bil- les 66, de sorte que les deux pistons peuvent descendre en refoulant le liquide de leur cylindre respectif jusqu'à ce que le plateau 10 ait été ramené à sa position de départ, position dans laquelle on peut placer sur lui une pièce à travailler. La pièce sur laquelle on a agi est alors enle- vée et l'on met une nouvelle pièce pour commencer les opé- rations qui viennent d'être décrites.
La presse représentée dans les fig. 5, 6 et 7 du dessin, présente à certains points de vue une simplification de la presse décrite précédemment. Cependant elle possède un grand nombre des caractéristiques et des avantages impor- tants de la presse qui vient d'être décrite. Cette presse simplifiée comporte un plateau supérieur 102 porté de façon fixe par une pièce 104 du châssis placé en porte-à-faux et fixé au moyen de boulons 106 à la partie inférieure du bâti 108.
Pour renforcer la partie supérieure courbe 104 et pour résister au fléchissement de celle-ci, il est prévu deux barres de renforcement reliant rigidement la partie 104 du bâti et la partie 108, l'une de ces barres étant représen- tée en 110 sur la Fig. 6. Un, plateau 112 coopère avec le plateau supérieur 102, ce plateau 112 comportant une surface supérieure destinée à recevoir la pièce à travailler. Il est
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monté par un joint à rotule 114-116 dans un piston 118.
Comme on le voit, le piston 118 est monté dans un cylindre 120 et ajusté dans celui-ci de façon étanche.
Pour soulever le piston 118, il est prévu un pis- ton auxiliaire 122 indiqué en traits pointillés sur la Fig.
5 et représenté en coupe transversale sur la Fig. 7. Ce pis- ton 122 est beaucoup plus petit que le piston 118 et coulis- se dans un petit cylindre ou alésage 124. Lorsque le liqui- de sous pression arrive par le tuyau 126 et la lumière 127 dans l'extrémité inférieure du cylindre ou alésage 124, le piston auxiliaire 122 monte, entraînant avec lui le grand piston 118. Comme on le voit le mieux sur la Fig. 5, le tuyau 126 est relié à une pompe 128. Il est prévu dans ce tuyau 126 une ouverture 130 (Fig. 7) située en un point con- venable pour être manoeuvrée par l'opérateur. Lorsque l'ou- verture 130 est fermée comme représenté sur la Fig. 5 et de façon correspondante à la Fig. 7, le liquide sous pression va de la pompe 128 au cylindre 124 du piston auxiliaire 122.
Pour interrompre la mise sous pression du piston auxiliaire 122, il suffit d'ouvrir l'orifice 130 en tournant le volant 132 fixé à la tige de robinets 134 qui se vissent en 136 dans un chapeau de robinet 138. En tournant le volant 132 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans les Fig. 5 et 7, l'extrémité 140 du pointeau 134 s'écarte, de sorte que le liquide sous pression qui se trouve dans le tuyau 126 peut s'échapper par l'orifice 130 dans le raccord 140 du tuyau 142 grâce auquel le liquide est renvoyé au ré- servoir 144.
Lorsque le piston 118 monte, sous l'action de la poussée exercée sur celui-ci par le piston auxiliaire 122, le liquide du réservoir 144 passe par le tuyau 146 dans la partie inférieure du cylindre 120, le piston 118 agissant comme piston aspirant pour faire venir le liquide du réser-
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voir 144 par le tuyal 146. Quand le piston 118 est dans sa position inférieure ou de départ, et quand il est soulevé dans sa position de compression par rapport au plateau 102, une soupape 148 (figo 5) se trouve dahs sa position infé- rieure, de sorte que l'orifice 150 est ouvert, pour permet- tre le passage du liquide par le tuyau 146 au cylindre 120.
Comme on le voit, la soupape 148 est fixée à la partie in- férieure d'une tige 152, sur laquelle est monté un disque 154 pouvant se déplacer dans une chambre entourant une par- tie intermédiaire de la tige 152, un ressort 156 tendant toujours à pousser la soupape 148 dans sa position de fer- metureo Cependant, l'orifice 150 est ouvert pendant prati- quement tout le mouvement de montée du piston 118.la soupa- pe 148 placée à l'extrémité inférieure de la tige 152 étant poussée vers le bas en s'écartant de l'orifice 150 par un dispositif relié au piston 118.
Cette commande de la soupa- pe 148 par le piston 118 s'effectue dans le mode de cons- truction représenté, par un levier 160 pivotant en 162 en- tre deux bielles 164, pivotant à leur tour en 166, sur la boîte à soupape 168, le levier 160 présentant une encoche dans laquelle pénètre l'extrémité supérieure arrondie 169 de la tige de soupape 152. De préférence, l'autre extrémité du levier 160 est arrondie et pénètre en formant rotule, dans une douille ménagée dans une pièce 170 fixée au piston 118, près de l'extrémité supérieure de celui-ci. De préfé- rence, et comme représenté, l'extrémité arrondie de la ti- ge 152 est constituée par un élément distinct 169 vissé sur la tige 152, de façon à permettre un réglage.
Lorsque l'on doit travailler une pièce sensiblement plus grande que celle qu'on venait de traiter précédemment dans la presse, l'élé- ment 169 doit être descendu légèrement sur la tige 159, de façon à ouvrir plus tôt, de façon correspondante, l'orifice 150.
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Comme cela est représenté, il est prévu un dis- positif pour envoyer le liquide sous pression élevée, di- rectement sous l'extrémité inférieure du grand piston 1180 Pour réaliser cela de façon simple et efficace sans avoir besoin dtune soupape spéciale, comme cela se faisait de fa- çon courante autrefois, le piston auxiliaire 122 sert égale- ment de piston de soupape. Dans ce but, un ou plusieurs ori- fices 172 (Fig. 5 et 7) sont ménagés dans le cylindre auxi- liaire 124, orifices grâce auxquelsle liquide sous pression peut passer dans la chambre 120 et agit directement sur le piston 118, en un point déterminée du mouvement de montée du piston 122.
Comme représenté, les orifices 172 ont une surface sensiblement réduite, ayant la forme de rainures, la grande dimension de chacune de ces rainures se trouvant dans le sens de la longueur du piston auxiliaire 122. Par suite, lorsque le piston auxiliaire approche de sa position haute, les parties inférieures des orifices 172 sont gra- duellement et progressivement découvertes, de façon à lais- ser pénétrer le liquide sous pression du cylindre 124 dans le cylindre 120. Dès que ces orifices sont ouverts, la pres- sion du liquide qui se trouve sous pression élevée dans le tuyau 126 et le cylindre 124, est transmise instantanément au liquide qui se trouve dans le cylindre 120; par suite, la pression élevée produite par la pompe, est transmise di- rectement au piston 118.
Pour permettre d'obtenir ces résul-- tats, la disposition, y compris la formation du piston 118, est telle, qu'au moment où les orifices 172 s'ouvrent, la soupape 148 ferme l'orifice 150, le liquide sous pression se trouvant agir uniquement dans le cylindre 120 sous le piston 118. Comme les orifices 172 sont graduellement dé- couverts, le liquide peut couler d'autant plus vite dans le cylindre 120 et par suite, augmenter progressivement le mou- vement de montée du piston 118. Cette introduction graduelle
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du liquide sous pression du cylindre 124 dans le cylindre 120, a pour effet de produire une montée douce et continue du piston 118 et du plateau 112, et de comprimer graduelle- ment la pièce placée entre les plateaux 112 et 102.
Il est évident que la quantité de liquide pénétrant dans le cylin dre 120 par les orifices 1?2 est très faible. Quand le pis- ton 118 est pratiquement arrivé à sa position supérieure finale, la pression a graduellement augmenté dans le cylin- dre 120, jusqu'à ce que le maximum de pression fournie par la presse ait été obtenu. Ce degré de pression est réglé par une soupape de construction bien connue;, disposée en 174 (Fig. 5), la valeur de cette pression étant déterminée d'une façon bien connue et étant indiquée sur un cadran in- dicateur représenté en 176. Si la pression avait tendance à dépasser la valeur préalablement déterminée, le liquide s'é- chapperait du tuyau 126 par la soupape 174 et par un tuyau 178 dont l'extrémité supérieure débouche dans le réservoir 144.
Lorsque la presse est au repos avec le piston 118 à sa position basse, on peut facilement introduire une pièce à travailler entre le plateau supérieur 102 et la face por- tant les pièces à travailler du plateau inférieur 112. A ce moment, le liquide circule sans interruption, étant refoulé par la pompe 128 dans le tuyau 126, 9 d'où il passe par les orifices 130 et le tuyal 142, pour revenir au réservoir 144, où il est pris à nouveau par la pompe 128 en passant par le tuyau 180. Lorsque l'opérateur est prêt à commencer une opé- ration d'application de la presse, il tourne un volant 132 dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui fait fermer l'orifice 130 par la soupape 140.
Ceci coupe immédiatement la circulation du liquide qui se faisait par le tuyau 142, pour revenir au réservoir 144,et refoule le liquide sous pression par le tuyau 126 dans le cylindre 124, par l'orifice
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127 disposé à la partie inférieure de ce cylindre. Le pis- ton 122 monte, et en même temps soulève le piston 118 dans la direction du plateau supérieur 102. Pendant que le pis- ton 118 monte, le liquide du réservoir 144 est aspiré dans le cylindre 120,puisque l'orifice 150 du tuyau 146 est ou- vert à ce moment. Même si la soupape 148 n'était pas abais- sée par le levier 160, elle serait poussée vers le bas pour admettre le liquide du réservoir 144, du fait de l'effet d'aspiration exercé par le piston 118 qui monte.
Lorsque le piston 118 et le piston auxiliaire 122 arrivent vers la fin de leur montée, les orifices 172 sont découverts et en même temps l'orifice 150 est fermé par la soupape 148. Lors- que le piston a sensiblement terminé sa course de montée, la pression exercée dans le cylindre 122 a atteint une va- leur déterminée par le réglage de la soupape 174, étant évi- dent cependant que l'opérateur peut terminer la mise sous pression en un point choisi par lui, en surveillant le ca- dran 176. La pression exercée entre les plateaux pour sati- ner ou grainer la pièce se trouvant entre eux, peut conti- nuer pendant tout le temps voulu, fixé par l'opérateur.
Tout ce que l'opérateur doit faire pour arrêter l'opération d'application de la presse, est de tourner le volant 132 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, de sorte que l'orifice 130 est ouvert, ce qui permet au liquide de retourner par l'orifice 130 et le tuyau 142, au réservoir 144. Lorsque cela a eu lieu, le piston 118 et le piston au- xiliaire 122 descendent, du fait que le liquide sous pres- sion s'échappe par les ouvertures 172, et la soupape 148 est ouverte de façon positive, par le piston 118, ce qui fait tomber immédiatement la pression, puisque le liquide du cylindre 120 peut alors s'échapper par le tuyau 146 dans le réservoir 144. A ce point de vue, c'est l'échappement du liquide par les orifices 172 qui fait commencer le retour
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du grand piston à sa position de départ ou de repos.
L'échap- pement du liquide du cylindre 120 par le tuyau 146 a lieu pendant tout le temps où le piston 118 descend pour revenir à sa position initiale de repos. Lorsque le piston 118 et le plateau 112 sont arrivés à leur position inférieure ou posi tion permettant de placer la pièce travailler, celle-ci est enlevée et on peut introduire une nouvelle pièce pour recom- mencer les opérations décrites.
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" HYDRAULIC PRESS "
The invention relates to presses and is described below in its application to a hydraulic press of the type used for satin-finishing, graining or otherwise working under pressure, raw or worked hides, leather and the like.
It is understood, however, that the invention and its various important characteristics can have other applications and uses.
As hitherto constructed, presses of the hydraulic type commonly have a
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complicated and expensive valve system for controlling the start and end of pressurization operations. Further, in some prior constructions having a main piston supporting and acting on one of the press plates and an auxiliary piston for moving the main piston during part of its stroke, the time The application of the additional pressure acting on the main piston depended on the pressurization in an adjustable valve.
It was not possible in such a device to determine and maintain with precision the exact point of displacement of the main piston at which pressure was applied directly to it largely because the moment when the valve came into action depended on the tension of a spring in which this tension was adjustable. It is further desirable to apply pressurized liquid directly to the main piston just when a specific valve is to act to close a conduit from the main piston cylinder to a reservoir of non-pressurized liquid.
In certain other prior embodiments of the type mentioned above, the mechanism for relieving the pressure is complicated and a valve of special construction has to be provided, in order to obtain a reduction in pressure on the front main piston. that another part of the specially constructed valve can act to bring about the descent of the main piston.
One of the aims of the present invention is to provide a hydraulic press in which the valve device is simplified, the machine thus being less expensive to build and having fewer parts liable to become unbalanced. The invention also makes it possible to produce a press having a high efficiency and making it possible to apply to the
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parts of the press pressing the work with gentle pressure and gradually increasing.
For this, and in accordance with an important characteristic of the invention, both a main piston and an auxiliary piston are provided with means by which the auxiliary piston controls the application of the pressurized liquid directly to the main piston. . It is convenient to arrange the auxiliary piston so that it in itself constitutes a valve piston, so that at a determined point of its upward movement the hydraulic pressure is applied directly to the main piston.
In the preferred embodiment of the invention, there is provided a lost motion connection or resilient connection between the main and auxiliary pistons, so that the point of auxiliary piston movement at which hydraulic pressure is reached. is applied directly to the main piston, can be determined precisely, regardless of the thickness of the work being operated.
An important advantage of this mode of construction consists in the fact that, thanks to the lost movement or to the elastic connection, the main piston and the plate actuated by it, are moved by the auxiliary piston by all the distance necessary to press the item against the other plate, regardless of the thickness of the item.
Thanks to this arrangement, the operation of the press is accelerated. In addition, thanks to the construction and arrangement of the auxiliary piston, the valve system is considerably simplified.
As shown in the drawing, the press is provided with a relief valve which is positively actuated during the return movement of the main piston to its home position, so that the piston
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primary controls the movement of the fluid by which pressure is applied. The simplification of the system already mentioned is not the least of the important advantages of the arrangement described in which the two pistons control the valves; these advantages also consist in the fact of the dependence and uniformity of the operation of the valves thus obtained.
Although in the embodiment of the invention shown, the hydraulic mechanism has been designed for use with platens in a press, the invention is not limited to this device, but more generally includes a device. piston system in which one of the pistons not only applies pressure mechanically to the other, but also controls the application of additional pressure by means of a pressurized fluid to this other piston.
Another feature of this mechanism according to the invention consists in the fact that the two pistons control orifices in such a way that they ensure the application of a pressurized liquid directly to one of the pistons and the elimination of this pressure, so that the last mentioned piston can return to its starting position.
In the embodiments shown, a cylinder which carries the auxiliary piston or the piston itself has an orifice or passage of relatively very narrow section leading to the cylinder of the main piston. During the upward movement of the two pistons, the auxiliary piston uncovers this orifice at a determined point of its upward movement, thus allowing the pressurized fluid to enter the cylinder of the main piston at the desired moment. Preferably, this orifice is a slot arranged so as to be gradually uncovered during the
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upward movement of the auxiliary piston, which facilitates the application of pressure on the main piston smoothly and gradually increasing.
Other advantages and features of the invention will emerge from the description which will be given thereof, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is an end view, partly in section, showing certain important characteristics of a press according to one embodiment of the invention.
Fig. 2 is a side view of the press shown in FIG. 1, some parts being in section, along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view from below and partly in section, of the means for actuating one of the valves from the lower plate of the press.
Fig. 4 is a top plan view, and partly in section, showing some valves and a hand operable member by which the operator controls the press.
Fig. 5 is an end elevational view of a press of simplified construction, also incorporating certain features of the invention.
Fig. 6 is a side elevational view of the press shown in Fig. 5, part of the liquid supplying devices being removed, so as to more clearly represent the other parts.
Fig. 7 is a horizontal section of the main piston of the press of FIG. 5 and the valve which can be operated by hand.
In the press shown in Figs. 1 to 4 inclusive, which is particularly suitable for satinising and graining raw hides and working leather and other similar objects, an upper plate 2 carried
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rigidly by a part, facing downwards, of a C-shaped frame 4, the plate 2 being heated in known manner by steam pipes 6, 8 (see fig. 1).
A lower plate 10 cooperating with the upper plate 2 is carried by a piston 12; the connection between the plate 10 and the piston 12 is movable thanks to a boss 14 mounted on the plate 10 and having a spherical surface bearing on a complementary spherical face formed in a bush 16 which the piston 12 carries at its upper end.
The purpose of this movable connection between the plate 10 and the piston 12 is to allow an adjustment between the plate 10 and the plate 2 so that these plates adapt themselves to the workpieces when a part sensitive of these parts differs from the other part from the point of view of thickness. As shown, pistan. 12 moves vertically in a cylinder 18 and, preferably, this movement takes place in the upward direction, thanks to the pressure exerted by an auxiliary piston 20, (see Fig. 2), arranged concentrically with respect to the large one. piston 12. As shown, the auxiliary piston 20 moves vertically in a cylinder 22 having an orifice 24 allowing the entry of liquid under pressure.
It is easily understood that by admitting the liquid under pressure through the orifice 24, the auxiliary piston 20 is returned upwards, thus raising the piston 12 and, with it, the plate 10, so that a part placed on the upper face of the plate 10 is pressed against the lower face of the piston 12.
In order to be sure that the large piston 12 is driven over substantially, its entire upstroke, by the auxiliary piston 20, whatever the thickness of the part placed between the two plates 10 and 2, it is provided in the device shown an elastic connection, or to move
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ment lost between the two pistons 12 and 20. As can be seen, this elastic connection comprises a spring 26 surrounding a reduced portion 28 of the piston 20. To give the spring 26 the desired tension, a plate 30 is provided which slides on a part. 28 of the piston and a nut 32 threads onto the threaded end of part 28 of the piston, so that this can be adjusted so that the plate 30 exerts the desired pressure on the spring 26.
Preferably, the nut 32 and the plate 30 are adjusted so as to give the spring 26 the desired tension so that the latter has a tension slightly greater than that which is necessary to support the piston 12 and the plate 10 without. cedeo
As a result, when the plate 10 begins to press the part against the plate 2, so that the piston 12 meets the resistance of the part, the spring 26 is compressed, which allows the auxiliary piston 20 to always go up. up to the same point, regardless of the thickness of the part you are working on.
This point at which the auxiliary piston 20 arrives is determined by one or more orifices 34 formed in the auxiliary piston 20, these orifices 34 being at the upper end of a duct or bore 36 disposed in the axis of the auxiliary piston. and communicating at its lower end with the chamber of cylinder 22. It is evident that by sending the pressurized liquid to the lower end of auxiliary piston 20, the latter is pushed upwards, causing with it the large piston 12 and the plate 10 to cause it to compress the workpiece between the plates 10 and 2, and that the auxiliary piston 20 will continue to rise until the orifice (s) 34 open into the main piston chamber 18.
When this happens, the pressure in cylinder 22 is instantly transmitted to the liquid in cylinder 18. The pressure continues.
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then to increase gradually in the cylinders 18 and 22, which makes it possible to achieve the desired pressure on the workpiece between the plates. It should be further noted that the movement of the main piston 22 is obtained by means of the auxiliary cylinder 20 until the moment when the pressure begins to be exerted on the part, whatever the thickness of the part. Ci, this device making it possible to obtain the desired speed in the rise of the piston 12, as will be seen in more detail below.
While the piston 12 is lifted by the auxiliary piston 20, the liquid medium enters the cylinder 18 through a pipe 40 into which the liquid is supplied through a pipe 42, a valve 44 mounted in a valve box 45 being. free to move up. Since piston 12 as it rises in cylinder 18 acts as a suction piston, liquid is drawn from a reservoir (not shown) through pipe 40 and through valve 45 which is. thus raised by the liquid passing through it, even if other means are not provided for lifting the valve. It follows that the space which is in the cylinder 18 below the piston 12 is completely occupied by liquid when the orifice or orifices 34 of the auxiliary piston 20 manage to emerge in the cylinder 18.
It follows that as the piston 12 continues to rise while the pressure in cylinders 18 and 22 is increased and the compression exerted on the workpiece depends on a small amount of fluid passing from cylinder 22 through the orifice (s) 34 in the cylinder 18. If a large quantity of pressurized liquid were to pass through the orifice (s) of small size 34 to reach the cylinder 18 during the upward movement of the pistons 12 and 20, this rise of the pistons would be considerably slower than in the device shown.
In other words,
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the quantity of liquid necessary to give the pressure to the lower surface of the piston 12 is already practically in the cylinder 18 at the moment when the orifice (s) 34 arrive in this cylinder 18 and therefore it is not lost time to introduce a large quantity of liquid through the orifices 34, it being understood that the valve 44 closes with certainty, when the orifices 24 come into communication with the cylinder 18, and consequently that it is not more possible that liquid enters the cylinder 18 through the pipes 40 and 42.
To supply the pressurized liquid to the auxiliary cylinder 22 by means of a continuously rotating pump (not shown) a pipe 50 (Fig. 1) is provided which sends the liquid through a passage 52 of a box. valve 54 to a pipe 56 connected to a fitting 58. A pipe 60 (Fig. 2) leaves from this fitting 58 and arrives at a lumen 24 provided in the auxiliary cylinder 22. Another pipe 62 leaves from fitting 58 and opens into a small chamber 64 (Fig. 2) in the valve box 45. A ball valve 66 closes the conduit going from the chamber 64 to the pipe 40 when the pressure of the valve is exerted on the liquid contained in the pipes. 60 and 62.
It follows that the liquid will not escape from the cylinder 18 or from the pipe 40 by passing through the ball valve 66, as long as the pressure is exerted in the cylinder, since this same pressure exerts - this in the chamber 64 as in the cylinder 18. If, however, we stop exerting the pressure in the pipes 60 and 62 and in the auxiliary cylinder 22 by the means which will be described later, the ball valve 66 serves to allow the pressurized liquid contained in the cylinder 18 to flow rapidly through the pipe 40 so that the piston 12 can begin its downward movement by letting the liquid flow through the ball valve 66, liquid which
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then flows through pipe 62 (fig.
1), the fitting 58, the pipe 56, the pipe 52, then from there through the opening 68 and the pipe 70. finally through the pipe 42 to the reservoir (not shown).
To facilitate the flow of the liquid under pressure from the cylinder 18 as the piston 12 descends, a device is provided for lifting the valve 44, so that the liquid can escape from the pipe 40 into the pipe 42 which leads. to the tank. These means which have just been mentioned are conveniently controlled by connections with the plate 10, and comprise a valve stem 72 (FIG. 2), disposed below the valve 44. and in the axis thereof, and pivoting at 74 (Fig. 1 and 2) on an elbow lever 74 fixed on a shaft 78, which is mounted in bearings formed in consoles 80 and 82 fixed to the frame 4 of the press.
On the shaft 78 are also wedged connecting rods 84 and 86 (fig. 1 and 3) pivoting at their other ends on connecting rods 88 and 90, which at their upper ends pivot on ears 92 of the plate. 10. Looking at figs. 1, 2 and 3, it is seen that, as the plate 10 descends, the shaft 18 rotates, so that the valve stem 78 rises to move the valve 44 away from its seat, the latter rising more and more when the piston 12 descends and thus giving a gradually increasing passage by further increasing the pipe 62 allowing liquid to flow from the cylinder 18 through the pipes 40 and 42 to the reservoir.
Means are provided to enable the operator to begin the pressurizing operation, which means can also be used conveniently to complete the pressurizing operation. In the construction shown, these means comprise an operating lever 93 (Fig. 1) rotating about a vertical axis 95 and comprising
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ning a toothed sector 97 (Figs. 1 and 4) meshing with a pinion 99 which is engaged by means of a thread with the rod 101 of a needle 103.
When the handle of the operating lever 93 is brought towards the front of the machine, the needle 103 approaches the opening 68 to close the latter, thus forcing the liquid coming from the pump to pass through the pipe 52, conduit 56, fitting 58, from where liquid under pressure passes through tube 60 to auxiliary cylinder 22. In this way, the operator can begin the pressurization operation, when it has a workpiece suitably placed on the tray 10.
To allow the escape of the pressurized liquid when the pressure increases beyond a determined quantity, a valve 105 is provided, pushed by a spring (Fig. 1), the rod of which moves in a cylinder 107 which contains also a spring 109, the tension of which can be adjusted by a screw 111 pressing on a plate 113 bearing on one end of the spring 109. When this valve pushed by the spring rises, the pressure decreases because the liquid escapes through line 70 and pipe 42 to the reservoir.
Although the pressurized liquid from the pump may continue to increase the pressure in cylinders 18 and 22 until this pressure is reduced, because the valve 105, when pressed by a spring, gives way, it must be well. it being understood that the operator can stop the pressurizing operation at any time, simply by moving the lever 93 towards the rear of the machine, that is to say in a direction opposite to that which ensures the start of the pressurizing operation. By turning this lever 95 in the opposite direction to the front of the press, the needle 103 is raised from the orifice 68, so that the liquid coming from the pump, through the pipe 50, can pass through it. port 68 in pipe 70 leading to pipe 42, which
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returns directly to the tank.
To operate the press shown, assuming platen 10 is in the down position to receive the workpiece, the workpiece is placed on top of platen 10, spread by hand or otherwise, to remove any wrinkles that may be there. As soon as the part is in the desired state to allow the pressing operation, the operator pulls the operating lever 93 towards the front of the machine, which causes the orifice 68 to be closed by the needle 103 and the pressurized liquid is forced to pass from the pump into the auxiliary cylinder 22. As it ascends, the auxiliary piston 20 lifts the main piston 12 and rests the plate 10 with the part placed on it, against the upper plate 2.
Whatever the thickness of this part, the piston 12 must move substantially over the entire length of its upstroke due to the pressure exerted by the auxiliary piston 20, the differences in thickness being compensated for by the bending of the spring 26 interposed between the two pistons. When the orifice (s) 34 of the auxiliary piston 20 come into communication with the cylinder 18, the liquid pressure is transmitted instantaneously from the auxiliary cylinder 22 into the cylinder 18, and the pressure gradually increases in that cylinder. Any rise, however slight, of the piston 12 causes the satin-finishing or graining operation on the workpiece, causing a certain compression of the latter, this displacement being caused by the pressurized liquid passing through the or the orifices 34 in the cylinder 18.
Since, however, the piston 18 is substantially, or nearly so, at the end of its upstroke when the orifices 34 communicate with the cylinder 18, there is provided a device by means of which the very small quantity of liquid must pass through. the orifi-
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These reductions 34. In other words, substantially all of the rise of piston 18 has been achieved directly by auxiliary piston 20 in a rapid fashion. When the operator decides that the graining or satin-finishing operation has been carried out sufficiently, he completes the operation by pushing back the lever 93 from the front of the press. As previously noted, this uncovers port 68 allowing pump fluid to return to the reservoir.
As soon as the outlet 68 is opened, the liquid pressure in the auxiliary cylinder 22 instantly drops, as does the pressure in the pipe 62 behind the ball valve 66, so that both pistons can descend by pushing the liquid from their respective cylinder until the plate 10 has been returned to its starting position, a position in which a workpiece can be placed on it. The part on which we acted is then removed and a new part is put in to begin the operations which have just been described.
The press shown in fig. 5, 6 and 7 of the drawing, presents in certain points of view a simplification of the press described above. However, it has many of the important features and advantages of the press just described. This simplified press comprises an upper plate 102 carried in a fixed manner by a part 104 of the frame placed in cantilever and fixed by means of bolts 106 to the lower part of the frame 108.
To reinforce the curved upper part 104 and to resist the deflection of the latter, two reinforcing bars are provided rigidly connecting the part 104 of the frame and the part 108, one of these bars being represented at 110 on the figure. Fig. 6. A plate 112 cooperates with the upper plate 102, this plate 112 comprising an upper surface intended to receive the workpiece. It is
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mounted by a ball joint 114-116 in a piston 118.
As can be seen, the piston 118 is mounted in a cylinder 120 and fitted therein in a sealed manner.
In order to lift the piston 118, an auxiliary piston 122 is provided, shown in dotted lines in FIG.
5 and shown in cross section in FIG. 7. This piston 122 is much smaller than piston 118 and slides into a small cylinder or bore 124. When the pressurized liquid comes through pipe 126 and lumen 127 in the lower end of the cylinder or bore 124, the auxiliary piston 122 rises, taking with it the large piston 118. As best seen in FIG. 5, the pipe 126 is connected to a pump 128. There is provided in this pipe 126 an opening 130 (Fig. 7) located at a point suitable for being maneuvered by the operator. When the opening 130 is closed as shown in FIG. 5 and correspondingly to FIG. 7, the pressurized liquid goes from the pump 128 to the cylinder 124 of the auxiliary piston 122.
To interrupt the pressurization of the auxiliary piston 122, it suffices to open the orifice 130 by turning the handwheel 132 attached to the stem of valves 134 which are screwed at 136 in a valve cap 138. By turning the handwheel 132 in counterclockwise in Figs. 5 and 7, the end 140 of the needle 134 moves away, so that the pressurized liquid in the pipe 126 can escape through the port 130 in the fitting 140 of the pipe 142 whereby the liquid is returned to tank 144.
When the piston 118 rises, under the action of the thrust exerted on it by the auxiliary piston 122, the liquid from the reservoir 144 passes through the pipe 146 in the lower part of the cylinder 120, the piston 118 acting as a suction piston for bring in the liquid from the reservoir
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see 144 by the pipe 146. When the piston 118 is in its lower or starting position, and when it is raised in its compression position relative to the plate 102, a valve 148 (figo 5) is in its lower position. higher, so that the orifice 150 is open, to allow the passage of the liquid through the pipe 146 to the cylinder 120.
As can be seen, the valve 148 is attached to the lower part of a rod 152, on which is mounted a disc 154 movable in a chamber surrounding an intermediate part of the rod 152, a spring 156 tensioning. still pushing the valve 148 to its closed position o However, the orifice 150 is open during most of the upward movement of the piston 118. the valve 148 placed at the lower end of the rod 152 being pushed downwards away from the orifice 150 by a device connected to the piston 118.
This control of the valve 148 by the piston 118 is effected in the construction mode shown, by a lever 160 pivoting at 162 between two connecting rods 164, pivoting in turn at 166, on the valve box. 168, the lever 160 having a notch into which penetrates the rounded upper end 169 of the valve stem 152. Preferably, the other end of the lever 160 is rounded and penetrates in the form of a ball joint, in a sleeve formed in a part 170 attached to piston 118, near the upper end thereof. Preferably, and as shown, the rounded end of the rod 152 is constituted by a separate element 169 screwed onto the rod 152, so as to allow adjustment.
When it is necessary to work a part appreciably larger than that which had just been treated previously in the press, the element 169 must be lowered slightly on the rod 159, so as to open earlier, correspondingly, port 150.
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As shown, a device is provided to send the liquid under high pressure, directly under the lower end of the large piston 1180. To do this simply and effectively without the need for a special valve, as is usual. In the past, auxiliary piston 122 also serves as a valve piston. For this purpose, one or more orifices 172 (Figs. 5 and 7) are formed in the auxiliary cylinder 124, orifices through which the pressurized liquid can pass into the chamber 120 and acts directly on the piston 118, in one form. determined point of the upward movement of piston 122.
As shown, the orifices 172 have a substantially reduced area, being in the form of grooves, the large dimension of each of these grooves being in the lengthwise direction of the auxiliary piston 122. As a result, when the auxiliary piston approaches its position high, the lower parts of the orifices 172 are gradually and progressively uncovered, so as to allow the pressurized liquid from the cylinder 124 to the cylinder 120. As soon as these orifices are opened, the pressure of the liquid which is found under high pressure in pipe 126 and cylinder 124, is transmitted instantaneously to the liquid in cylinder 120; as a result, the high pressure produced by the pump is transmitted directly to piston 118.
In order to achieve these results, the arrangement, including the formation of the piston 118, is such that when the orifices 172 open, the valve 148 closes the orifice 150, the liquid under pressure found to act only in cylinder 120 under piston 118. As the orifices 172 are gradually uncovered, liquid can flow all the more quickly into cylinder 120 and therefore gradually increase the upward movement of the piston. 118. This gradual introduction
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Liquid under pressure from cylinder 124 into cylinder 120 has the effect of producing a smooth and continuous rise of piston 118 and plate 112, and gradually compressing the part placed between plates 112 and 102.
It is obvious that the quantity of liquid entering the cylinder dre 120 through the orifices 1? 2 is very small. When the piston 118 almost reached its final upper position, the pressure gradually increased in the cylinder 120, until the maximum pressure supplied by the press was obtained. This degree of pressure is regulated by a valve of well-known construction, disposed at 174 (Fig. 5), the value of this pressure being determined in a well-known manner and being indicated on an indicator dial shown at 176. If the pressure tended to exceed the previously determined value, the liquid would escape from the pipe 126 through the valve 174 and through a pipe 178 whose upper end opens into the reservoir 144.
When the press is at rest with the piston 118 in its low position, a workpiece can easily be introduced between the upper plate 102 and the workpiece face of the lower plate 112. At this time, the liquid is circulating. without interruption, being delivered by the pump 128 in the pipe 126, 9 from where it passes through the orifices 130 and the pipe 142, to return to the reservoir 144, where it is taken again by the pump 128 passing through the pipe 180. When the operator is ready to begin a press application operation, he turns a handwheel 132 clockwise, which closes the port 130 by the valve 140.
This immediately cuts off the circulation of the liquid which was made by the pipe 142, to return to the reservoir 144, and discharges the pressurized liquid through the pipe 126 into the cylinder 124, through the orifice
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127 disposed at the lower part of this cylinder. The piston 122 rises, and at the same time lifts the piston 118 in the direction of the upper plate 102. As the piston 118 rises, the liquid from the reservoir 144 is drawn into the cylinder 120, since the orifice 150 of the cylinder. pipe 146 is open at this time. Even if the valve 148 were not lowered by the lever 160, it would be pushed down to admit liquid from the reservoir 144, due to the suction effect exerted by the rising piston 118.
When the piston 118 and the auxiliary piston 122 come to the end of their rise, the orifices 172 are uncovered and at the same time the orifice 150 is closed by the valve 148. When the piston has substantially completed its upstroke, the pressure exerted in the cylinder 122 has reached a value determined by the adjustment of the valve 174, it being obvious, however, that the operator can terminate the pressurization at a point chosen by him, by monitoring the control panel. 176. The pressure exerted between the plates to satin or grain the part located between them can continue for as long as desired, set by the operator.
All the operator has to do to stop the press application operation is to turn handwheel 132 counterclockwise so that port 130 is open, allowing liquid to return through port 130 and pipe 142, to reservoir 144. When this has occurred, piston 118 and auxiliary piston 122 descend, as the pressurized liquid escapes through them. openings 172, and valve 148 is positively opened, by piston 118, immediately releasing the pressure, since liquid from cylinder 120 can then escape through pipe 146 into reservoir 144. At this point seen, it is the escape of the liquid through the orifices 172 which starts the return
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of the large piston to its starting or resting position.
The escape of the liquid from the cylinder 120 through the pipe 146 takes place during the entire time that the piston 118 descends to return to its initial rest position. When the piston 118 and the plate 112 have reached their lower position or position allowing the workpiece to be placed, the workpiece is removed and a new workpiece can be inserted in order to recommence the operations described.