Mouton à commande électropneumatique. L'invention a pour objet un mouton, ca ractérisé par le fait que la masse agit dans son mouvement alternatif de montée ,. et de chute sur des contacts électriques disposés à des hauteurs réglables pour provoquer cette montée et cette chute. La manoeuv re de ce mouton ne nécessite aucun effort appréciable de la part de l'opérateur qui le commande et permet une très grande précision dans l'es tampage. Il se distingue à ces points de vue de toutes les machines d'estampage connues à ce jour.
Les principaux avantages sont: réglage précis du point. où la masse com mence son mouvement ascensionnel en fin de chute, réglage précis de la hauteur à partir de laquelle la masse tombe, c'est-à-dire de la force avec laquelle la masse frappe la ma trice.
Ces résultats sont obten iLs grâce au fait que é'est la. masse elle-même qui commande le début. et la fin de sa propre chute en agis sant sur des contacts électriques: disposés à. des hauteurs réglables.
Plusieurs formes d'exécution de l'objet-de l'invention sont représentées, à titre d'exem ples, dans les dessins annexés.
La fia. 1 représente la machine en éléva tion.
La fig. 2 de profil.
La fia. 3 est une demi-coupe par 3-3 fia. 2. La fia. 4 est une coupe à plus grande échelle de la partie supérieure de la machine par 4--4 fia: 3.
La fig. 5 est une coupe du distributeur d'air comprimé.
Les fig. 6 et 7 sont des schémas du fonc tionnement de la machine et des connexions électriques dans le premier mode de réalisa tion.
La fia. 8 est une figure, correspondant à la fia. 6, relative au second mode de réali sation.
La fig. 9 est analob ie à la. fig. 8, mais montre quelques dispositifs supplémentaires de sécurité ou de réglage.
Les fia. 10 et 11 sont des schémas de con nexions électriques relatifs respectivement aux fia. 8 et 9.
La fia. 12 est une vue de détail montrant les diverses positions de la pédale de com mande dans le second mode de réalisation.
D'après les fig. 1 et 6, la. masse 20 coin- mande automatiquement son propre relevage ou sa propre chute en agissant, par exemple par un doigt 21, sur des contacts électriques 2, 3 et 4. Ces contacts sont réglés en hauteur par tout moyen convenable, de façon à per mettre un réglage très précis du moment où la masse se relève et du moment où elle com mence à tomber.
Il existe deux contacteurs permettant de déterminer la chute: le premier, 4, se trouve au voisinage de l'extrémité supérieure de la. course de la masse et sert à déterminer la chute normale pour l'estampage.
Le second, 3, se trouve situé à un niveau sensiblement moins élevé et détermine une chute de hauteur beaucoup plus faible qui sert par exemple au repassage de la pièce estampée après son ébarbage.
D'une façon générale, le fonctionnement de la machine est le suivant: A la manière connue, la masse 20 est attachée à une planche 22 que deux rouleaux, 23, 24, peuvent serrer entre eux en se rapprochant. Ces rou leaux sont animés continuellement d'un mouvement de rotation, par exemple à partir de moteurs 25 (fig. 1) qui transmettent par des courroies 26 leur mouvement à des pou lies 27 calées sur les arbres 28 des rouleaux, les deux rouleaux tournant en sens contraire.
L'écartement et le rapprochement du rouleau 24 est commandé par des pistons 16 (fig. 3 ) sur les tiges 82 desquels sont montés les paliers 29 dudit rouleau 24. Suivant que les pistons 16 se déplacent dans leurs cy lindres 30, le rouleau 24 se rapproche ou s'éloigne du rouleau fixe 23 et, par suite, serre ou non la planche 22 entre les rouleaux. Lorsque la planche est serrée, elle est entraî née vers le haut par les rouleaux en soule vant la masse 20. Au contraire, lorsque les rouleaux s'écartent, la masse 20 retombe par son poids.
Le mouvement du piston 16 est. com mandé à partir d'un distributeur pneuma tique dont le fonctionnement est lui-même commandé par un relais électrique manoeuvré par les cbntacts 2, 3 et 4. Un mode de réali sation de cette commande sera décrit ulté rieurement.
Pour maintenir la masse dans sa. position levée entre deux opérations d'estampage, on prévoit un dispositif d'arrêt ou frein cons titué par deux mâchoires 31, 32 (fig. 6) dont l'une, 31, est commandée par un piston 8 se déplaçant dans un cylindre 14. Ce déplace ment est commandé par un distributeur 7 qui est, lui-même, actionné par un relais élec trique 5, 6 actionné par une pédale 1. La. pé- dale 1 est une simple pédale de contact, de sorte que sa manoeuvre n'exige aucun effort.
Le fonctionnement est. donc le suivant Lorsque l'ouvrier appuie sur la pédale 1, les mâchoires 31, 32 s'écartent et la masse tombe. Lorsque le doigt 21 touche le contact 2, les rouleaux 23, 24 se rapprochent et la masse remonte jusqu'au moment. où le doigt 21 vient toucher le contact 4. A ce moment, les rouleaux s'écartent, la masse retombe et ainsi de suite. La masse frappe ainsi de grands coups.
Pour le repassage, après ébarbage, ou si, pour toute autre raison, on désire frapper de petits coups, on introduit dans le circuit le contact 3 au lieu du -contact 4, de sorte que la. hauteur de chute est réduite.
On va maintenant. décrire plus en détail les divers mécanismes ainsi que le schéma. des connexions. Des deux rouleaux, un seul, 24, est déplacé par les pistons 16, l'autre, 23, est fixe, mais sa position peut être réglée par des vis 33 agissant sur ses paliers 34 (fig. 3). Les vis 33 avancent ou reculent dans un bloc fixe 100 .solidaire du bâti de la machine sous l'action d'écrous 80 munis d'une languette d'arrêt 81 (fig. 3 et 4) s'engageant dans des encoches 8lcc et d'écrous 35 bloqués par des contre-écrous 35a-. Ce dispositif permet. de régler l'intervalle entre les rouleaux de manière à. l'adapter à l'épaisseur de la planche 22.
Le mécanisme de commande du piston 16 est représenté schématiquement sur les fig. 5 et 6. L'admission au cylindre 30 est com mandée par un distributeur P actionné lui- même par une servo-valve électropneuma- tique Q. Le distributeur (fig. 5) se compose d'un corps 36, à l'intérieur duquel coulisse un tiroir 3R portant deux pistons 37, 39. D'autre part, le corps 36 est. constamment en communication par un orifice 40 et des lu mières 41, avec une source d'air comprimé et, par des lumières 42, avec une chambre annu laire 43 qui communique avec le conduit 44 d'arrivée au cylindre 30.
Enfin, à la partie inférieure du corps 36 se trouve une ouv er- tune 45 pour l'échappement de l'air contenu dans le cylindre 30.
On comprend aisément que, suivant que le tiroir distributeur 37, 39 fait communiquer les lumières 42 avec le conduit 40 ou avec l'orifice 45, la pression s'exerce sur le piston 16 ou, au contraire, ce piston est déchargé de la pression. La tige du piston 16 est, d'autre part, soumise à l'action de puissants ressorts de rappel 18 agissant sur une tra verse 83 (fig. 3). Lorsque le piston n'est plus sous pression, ces ressorts le tirent immédiate ment en arrière et écartent par suite les rou leaux 23, 24.
Mais la manceuvre du tiroir distributeur 37, 39 exige une force trop grande pour pou voir être déterminée directement par im or gane de commande électrique tel qu'un solé noïde. Aussi a-t-on prévu une servo-v alve qui va être décrite ci-après (fig. 5). Celle-ci comporte un corps 47 à. l'intérieur duquel se déplace un petit. tiroir distributeur 48, 49. Dans le corps 47 sont percées deux séries de lumières: 50 qui, par le canal 51, commu niquent avec le conduit 40 d'arrivée d'air comprimé, et 52 qui, par le conduit. 53, com muniquent avec la partie supérieure du corps 36 du tiroir distributeur<B>37,</B> 39.
La partie in férieure du corps 47 est ouverte et commu nique, par un canal 92 et une ouverture 54, avec l'air libre.
Le tiroir distributeur 37, 39 est actionné à partir de cette servo-valve de la manière suivante: La tige 55 du petit tiroir distributeur 48, 49 est reliée au noyau d'un solénoïde 12 (fig. 6) dont. le fonctionnement est commandé par les contacts 2, 3 et 4, comme on le verra plus loin. Sous l'action du noyau :12 et d'un ressort antagoniste 150, la tige 55 est. abaissée ou relevée en entraînant le tiroir distribu teur 48, 49. Dans la position relevée de ce dernier, l'air comprimé arrivant par 40 et 51 aux lumières 50 ne trouve pas d'issue.
Mais, si le tiroir distributeur est abaissé, l'air com primé passe par les lumières 52 et arrive, par le canal 53, à la partie supérieure du piston 39, de sorte qu'il provoque la descente du ti- roir distributeur 37, 39 en surmontant l'ac tion de ressorts de rappel 56 (fig. 5), dont l'agencement sera décrit plus loin.
Si, à ce moment, le tiroir distributeur 48, 49 est remonté par le ressort 150, l'air com primé cesse d'arriver au-dessus du piston 39, mais la partie supérieure de ce piston est mise en communication, par le canal 53 et les lumières 52, avec la partie inférieure du corps 47 et., par suite, avec l'orifice 54. Les ressorts 56 font remonter le tiroir distribu teur 37, 39 en chassant l'air par 54.
On voit en 57 (fig. '5) -un pointeau de réglage destiné à agir sur l'arrivée d'air aux hunières 50.
Les ressorts de rappel 56 sont attelés à une traverse 58 calée sur la tige 38 du tiroir distributeur 37, 39 et oscillent entre deux bu tées 59, 60 (de préférence garnies d'une ma tière amortissante).
La butée inférieure 60 peut être réglée au moyen d'une vis 61, ce qui permet d'agir sur l'amplitude de la, course du tiroir distribu teur 37, 39.
L'échappement., par l'orifice 45, de l'air contenu., dans le cylindre 30, lors du retour en arrière du piston 16, est dirigé sur la ma trice inférieure 62, de manière à souffler cette matrice par le conduit. 95 et l'orifice 96 (fig. 1). On remarquera. que, ainsi, ce souf flage se produit au moment précis où les rou leaux 23, 24 s'écartent, c'est-à-dire au début de la chute de la masse 20.
On va maintenant décrire le mécanisme du frein d'arrêt. On voit sur les fi,-. 2, 4 et 6 un ressort de rappel 63 qui sert à amener les mâchoires 31, 32 en contact avec la planche et à les y maintenir lorsque le piston 8 (fig. 6) n'est pas actionné. Il agit par l'inter médiaire de la. tige 13 sur- le piston 8. Par suite, en cas d'arrêt de fonctionnement ou d'avarie, le frein est automatiquement serré. La position de la mâchoire fixe 32 peut être réglée au moyen d'un excentrique 64 (fig. 6), calé sur un axe 85 commandé lui-même par un levier 67 (fig. 2) et une tige 68 dont des écrous de réglage 69 permettent de régler la position. Le serrage ou le desserrage du frein est.
obtenu en rapprochant ou en éloignant la mâchoire 31 de la mâchoire 32 et de la planche 22 sous l'action du piston 8 com mandé par le distributeur I' (fig. 6). Ce der nier est à son tour commandé par l'électro aimant 5. L'armature 6 de cet électro-aimant est attachée à, la tige 101 d'un tiroir à double piston 102. Ce dernier met en communica tion, par le conduit 103 et par le conduit 104, les extrémités de l'intérieur du cylindre 14 soit avec un canal 106 .amenant l'air com primé depuis une canalisation 0 (fig. 6), soit avec les ouvertures 107, 109 ouvertes à l'at mosphère.
On voit que, lorsque l'armature 6 est attirée, le tiroir 102 prend sa position élevée et met l'extrémité droite (sur la fig. 6) du cylindre 14 en communication avec 109, c'est- à-dire avec l'atmosphère et l'extrémité gauche de ce cylindre en communication avec 106, c'est-à-dire avec la pression. L'inverse se pro duit lorsque le relais 5 est dés'énergisé et lorsque l'armature 6 descend sous l'action de son poids.
On va maintenant décrire les connexions électriques qui permettent de commander le solénoïde 12 à partir des contacts 2, 3 ou 4. Ces contacts sont représentés en traits pleins dans leur position normale (2 ouvert, 3 et 4: fermés) et en pointillé dans la position qu'ils prennent momentanément au passage du doigt 21. L'ensemble de l'installation est alimenté en courant par une source quel conque 98 reliée à deux bornes _1, B (fig. 6).
D'autre part, on remarquera que le con tact 3 est placé en dérivation sur le circuit. du contact 4 entre les points DI et<I>N</I> (fils I, VI et II, fig. 7).
Le circuit électrique fermé par le con tact 4 comprend un contacteur ou commuta teur 9, commandé, ainsi qu'on le décrira plus loin, par les appuis successifs de l'opérateur sur la pédale 1. Dans l'exemple représenté, ce contact 9 est actionné par une tige 70 reliée au levier 10 de commande de la mâchoire 31 du frein, Le contacteur 9 est du type va- et-vient, de sorte qu'à. chaque ouverture du frein il est, alternativement, ouvert ou fermé. On remarquera également. que le solénoïde 12 comporte un contact de maintien 77.
Lorsque l'ouvrier appuie sur la pédale 1 et desserre le frein en établissant le courant dans les conducteurs IV, V, la masse descend et ferme le contact ?. Le circuit du relais 12 s'établit alors par les fils IV et III et, comme on l'a vu, le dis tributeur des cylindres 30 est actionné, les rouleaux 23, 24 se rapprochent et la masse 20 est soulevée. Si l'on suppose que le con tacteur 9 est. fermé, le circuit. du relais 12 reste fermé par A. point. Z, point. T4, fil II, 1I, fil II, 9, N, fil II, contact 77, point. S, relais 12, point I', fil IV, B.
L'ouverture du contact 3 au passage ascendant. de la. masse est sans action (fi-. 7), mais l'ouverture du contact 4 interrompt. le circuit; 12 cesse d'être énergisé et, par le mécanisme déjà. dé crit, les rouleaux s'écartent-, ce qui provoque la chute de la masse en même temps que le contact 77 s'ouvre sous l'action du ressort 150. Ce fonctionnement. dure tant que la pé dale 1 est abaissée. Si l'ouvrier relâche la pé dale, le, relais 5 cesse d'être énergisé et le frein est serré. Mais, en même temps, la po sition du contacteur 9 est modifiée, de sorte que l'appui suivant sur la. pédale 1 trouve le contacteur 9 ouvert.
La remontée de la masse 20, consécutive à sa chute, trouve alors le circuit établi comme suit: _l, point Z, point. T, contact 4, fil II, 1Î, fil. VI, contact 3, fil<I>I, N,</I> contact 77, S, relais 12,<I>l',</I> fil IV, B. Dans ces conditions, c'est. l'ouverture du con tact 3 qui provoque l'interruption de cou rant dans le relais 12 et, par suite, la chute de la masse.
On voit que les appuis successifs de l'ouvrier sur la pédale 1 déterminent alter nativement la chute de la masse depuis la grande hauteur et depuis la petite hauteur.
Toutefois, si, pour une raison quelconque, on désirait que plusieurs pressions succes sives sur la pédale déterminent la chute de puis la grande hauteur, un contact 99 shun- tant le commutateur 9 permettrait de main tenir entre les points DI <I>et N</I> le circuit fermé par le contact 4, c'est-à-dire de rendre l'ouverture du contact 3 inactive.
Dans ce qui vient d'être décrit, la com mande de la masse 20 est disposée pour que le mouton frappe successivement une série de grands coups, puis une série de petits coups pour deux appuis successifs sur la pédale 1.
Dans la réalisation qui va être décrite maintenant, il est possible, en appuyant sur la pédale 1, de frapper de grands coups ou de petits coups, à volonté, et de passer, sans abandonner la pédale, des grands coups aux petits coups ou inversement.
Cette variante est représentée sur les fig. 8 à 12.
Le mécanisme du distributeur P (fig. 8) et de son servomécanisme Q sont les mêmes que dans la réalisation précédente, mais leur commande est différente. Par ailleurs, le commutateur 9 est supprimé. Le contact 3 ou le contact 4 sont. rendus actifs à volonté au moyen d'une commande qui est. sous le contrôle de l'opérateur et qui est, de préfé rence, man#uvrée par la pédale 1 de com mande de frein.
Le distributeur 7, sous l'action de l'élec tro-aimant â, agit comme dans la réalisation de la fig. 6. Les mêmes organes portent les mêmes chiffres de référence.
On voit que, lorsque le circuit. de l'élec- tro-aimant 5 est fermé par le contact 121 de la pédale 1, l'armature 6 est. attirée, de sorte que la pression s'exerce sur la face gauche du piston 8 et déplace celui-ci vers la droite en surmontant le ressort. 63, ce qui provoque la rotation de la bielle 10 et le desserrage du frein, ainsi qu'on l'a vu précédemment.
Si l'on relâche la pédale 1, le contact 121 s'ouvre et l'électro-aimant 5 cesse d'être éner- gisé. L'armature 6 retombe et le tiroir 102 est amené à sa position basse (position repré sentée fig. 8). La bielle 10 tourne alors en sens inverse, ce qui serre le frein.
Lorsque la masse 20 arrive au bas de sa chute, le doigt 21 ferme le contacteur 2. (Le doigt 21 est, pendant la descente, sans effet sur les contacts 4 et 3 parce que ces contacts, normalement fermés, comportent des dispo sitifs, tels que des lames flexibles 86, qui. cèdent à la descente de la masse et sont sou levés par le doigt 21 lorsque la masse re monte). La fermeture du contact 2 établit le courant dans la bobine 12 par: A, point 17, fil V, contact 2, fil C, bobine 12, fil<I>D,</I> point<I>X,</I> point B. La bobine 12 attire son contact de maintien 77 ainsi que son armature qui commande le piston 49 du distributeur Q, ce qui détermine, comme on l'a vu, le rapprochement des rouleaux 23, 24 et la montée de la masse.
Lorsque, la masse remontant, le doigt 21 ouvre celui des contacts 3 ou 4 qui a été rendu actif par le dispositif qui sera décrit ci-après, on voit, par le schéma de la fig. 10, que le circuit de maintien de la bobine 12 est coupé et la bobine 12 cesse d'être énergisée. Par suite, les rouleaux s'écartent sous l'ac tion des ressorts 18 et la masse retombe. Cette série de mouvements continue jusqu'au moment où, l'opérateur abandonnant la pé dale 1, les mâchoires 31, 32 immobilisent à nouveau la planche 22 à sa position élevée.
Pour mettre à volonté en position active le contact 4 ou le contact 3, on a prévu un contact 123 disposé dans le circuit à la ma nière représentée fig. 8 et 10. On voit immé diatement que, lorsque le contact 123 est fermé, l'action du doigt 21 sur le contact 3 ne provoque pas la rupture du circuit de maintien de la bobine 12. Cette rupture est obtenue par l'action du doigt 21 sur le con tact 4, de sorte que la masse frappe de grands coups. Au contraire, si le contact 123 est ouvert, l'ouverture du contact 3 coupe le circuit de maintien de la bobine 12, et la masse frappe de petits coups.
Dans le mode de réalisation représenté, les contacts 121 et 123 se trouvent tous deux sous la pédale 1. Les trois positions de cette pédale sont représentées sur la fig. 12.
Dans la position I (pédale- libre), 121 et 123 sont ouverts. Le frein est serré. Le mou ton est au repos. Dans la position II (pédale appuyée avec le pied horizontal), 121 et 123 sont fermés. Le mouton fonctionne et frappe de grands coups.
Dans la position III (pédale appuyée avec le pied incliné), 121 est fermé, 123 est ouvert. Le mouton fonctionne et frappe de petits coups.
On voit qu'une simple inclinaison du pied de l'opérateur qui porte sur la pédale 1 per met, à volonté, de passer des grands coups aux petits coups ou inversement, et cela sans jamais ouvrir le contact 121, donc sans faire fonctionner le frein, c'est-à-dire sans faire marquer au mouton un temps d'arrêt.
Les fig. 9 et 11 sont relatives à une ma eliine plus complète munie d'un contact de sécurité 15, lui-même réglable en hauteur, destiné à éviter des accidents au cas où les contacts 3 ou 4 ne fonctionneraient pas. Ce contact est intercalé sur le fil D et empêche, quoi qu'il arrive, la masse 20 de monter phis haut.
Sur les fig. 9 et 11. on a représenté, en outre, des contacts 140 et 141 qui permettent de faire monter et descendre à volonté la masse 20, par exemple pour effectuer la mise en place des matrices. Le contact 140 est en dérivation entre les fils C et V et shunte le contact 2. Lorsqu'il a été fermé, les rouleaux 23, 24 serrent la planche 22 et la maintiennent serrée entre eux, absolument comme lorsque le contact 2 a été actionné par le doigt 21.
Le contact 141 est en série, sur le fil D, avec le contact 15. Par suite, l'ouverture du contact 141 a la même action que l'ouver ture du contact 15. La bobine 12 est déséner- gisée et les rouleaux 23 et 24 s'écartent.
Normalement, le contact 141 est fermé, et le contact 140 est ouvert.
Les moteurs 25 qui actionnent les rouleaux 23, 24 étant. supposés arrêtés et la masse 20 étant immobilisée par le frein en position élevée, on peut, en agissant sur le contact. à main 140, en parallèle avec le contact 2, mettre le rouleau 24 en position de serrage contre la planche 22. En fermant alors le contact 121, on fait descendre la masse 20 très lentement; les rouleaux 23, ?4 freinent la descente, jusqu'à ce que les matrices 62, 16\3 viennent an contact.
Une fois le montage terminé, on ouvre le contact 141 qui est normalement fermé, ce qui coupe le courant dans la bobine 12 et ce qui provoque l'écartement des rouleaux 23, 24. On referme le contact 141. On met alors en route les moteurs qui actionnent les rou leaux et on appuie sur le contact 140, ce qui rapproche à nouveau les rouleaux et fait monter la masse 20.
Il est inutile de fermer le contact. 121 pen dant cette remontée, car le frein peut, pen dant cette manoeuvre de la masse, rester en position de fermeture. En effet, la planche 22, sollicitée vers le haut par les rouleaux 23, 24, écarte automatiquement le frein cri raison de la forme des mâchoires 31, 32, re présentée fig. 8 et 9. Ces mâchoires s'évasent vers le bas, de sorte qu'elles se desserrent lorsque la planche 22 monte et se resserrent lorsque la planche s'arrête et a tendance à descendre.
On peut aussi faire descendre et remon ter, par déplacements commandés, la niasse 20 pendant que les moteurs 25 sont en marche. Pour la descente, on ouvre le con tact 141, ce qui annule l'effet du contact. 2 au passage de la masse, de sorte que les rou leaux peuvent rester écartés jusqu'au moment où les matrices 62, 162 se touchent. On com mande la descente en fermant et en ouvrant plusieurs fois successives le contact 121, ce qui provoque des desserrages successifs du frein et permet à la masse de descendre par saccades jusqu'à ce que les matrices soient en contact.
Pour faire ensuite remonter la masse à la hauteur désirée, éventuellement par mouve ments successifs discontinus, il suffit de re fermer le contact 141, puis de déclencher le mouvement ascendant de la. masse en ap puyant un instant sur le bouton du contact 140. On arrête ce mouvement en ouvrant le contact 141. Pendant le fonctionnement de la machine, un voyant 142 (fig. 9) indique, si on le dé sire, que la partie électrique de la machine est sous tension. Un sectionneur 143 (fig. 9) permet de couper l'alimentation en courant.
Quoique, dans tout ce qui précède, on ait prévu que le contact 123 est actionné par la pédale 1 qui actionne également le contact 121, cette disposition n'est pas indispensable et l'on peut actionner le plot 123, indépen damment de la pédale 1, soit par le pied qui actionne cette pédale, soit par l'autre pied, soit encore par un genou.