FR2470675A1 - Hydraulic press to cut sheet - has cross connected cylinders with double acting pump controlled by cam - Google Patents

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Abstract

The press frame (1) inside a cylinder block (2) has two pistons (3) and rods (4) connected to a slide (5). There is also a piston pump (6) fed on each side and a piston rod (7). The cylinders (8,9) above the pistons (3) and pump (6) are connected by pipes (10). Cylinders (11,12) below the pistons are joined by pipes (13). The pump piston stroke is controlled by a cam or by an eccentric or by a linear electric motor. Between the driving motor (20) and a shaft (21) is a flywheel (22) on the shaft itself.

Description

L'invention concerne une presse hydraulique destinée en particulier au cisaillage de tales ou d'un matériau en barres. The invention relates to a hydraulic press intended in particular for shearing sheets or bar material.

Les presses hydrauliques destinées au travail des métaux connues comportent un bâti de presse dans lequel sont disposés un cylindre de presse équipé d'un piston de presse ainsi qu'une table. Le cylindre de presse est raccordé à une source de pression par des canalisations. Entre la source de pression et le cylindre de presse, sont montés des distributeurs permettant de commander la course, le sens de déplacement et la vitesse de déplacement du piston de presse. Hydraulic presses intended for working with known metals comprise a press frame in which are arranged a press cylinder equipped with a press piston and a table. The press cylinder is connected to a pressure source by pipes. Between the pressure source and the press cylinder are mounted distributors for controlling the stroke, the direction of movement and the speed of movement of the press piston.

Ce type de construction ne permet d'atteindre que des cadences relativement réduites (moins de 200 coups/mn), car la vitesse d'écoulement du fluide hydraulique dans les canalisations est limitée, les temps de réponse des distributeurs trop longs et le fonctionnement de la presse rendu irrégulier par les masses en mouvement.This type of construction only achieves relatively reduced rates (less than 200 strokes / min), because the flow speed of the hydraulic fluid in the pipes is limited, the response times of the distributors too long and the operation of the press made irregular by the moving masses.

De plus, ce type de construction présente, du fait de l'importance du volume de fluide sous pression, un manque de rigidité dans la transmission qui constitue un inconvénient, en particulier en cisaillage, lors de l'arrêt brutal de l'effort de coupe.In addition, this type of construction has, due to the large volume of fluid under pressure, a lack of rigidity in the transmission which constitutes a drawback, in particular in shearing, during the sudden stop of the force of chopped off.

Le but de l'invention est d'augmenter la cadence de travail des presses hydrauliques, de diminuer les vibrations de ces machines, et d'abaisser leur niveau sonore. De plus, les capacités hydrauliques sous pression doivent être réduites à un minimum pour augmenter la rigidité de la transmission. The object of the invention is to increase the working rate of hydraulic presses, to reduce the vibrations of these machines, and to lower their noise level. In addition, the hydraulic capacities under pressure must be reduced to a minimum to increase the rigidity of the transmission.

L'invention a pour objet la création d'une presse hydraulique destinée en particulier au cisaillage de tôles ou d'un matériau en barres, sur laquelle les conditions d'écoulement sont modifiées, et les masses de toutes les pièces animées d'un mouvement rectiligne et les vitesses de celles-ci choisies dans un rapport tel que les énergies cinétiques se compensent. The subject of the invention is the creation of a hydraulic press intended in particular for shearing sheet metal or a bar material, on which the flow conditions are modified, and the masses of all the parts moving. rectilinear and the speeds of these chosen in a ratio such that the kinetic energies compensate each other.

L'invention présente les particularités suivantes
Dans un bâti de presse, est prévu un bloccylindre présentant deux pistons de presse alimentés des deux côtés, pistons raccordés par des tiges à un coulisseau de presse, ainsi qu'un piston de pompe alimenté des deux côtés et pourvu d'une tige. Les chambres cylindriques situées au-dessus des deux pistons de presse et du piston de pompe sont réunies entre elles par des conduits. Il en est de même des chambres cylindriques situées au-dessous des deux pistons de presse et du piston de pompe. Lors du mouvement ascendant du piston de pompe, le fluide hydraulique se trouvant dans la chambre cylindrique située au-dessus de ce piston est refoulé par des conduits dans les deux chambres cylindriques situées au-dessus des pistons de presse, ce qui engendre le mouvement vers le bas des deux pistons de presse, et par conséquent, du coulisseau.Dans le même temps, le fluide hydraulique se trouvant dans les deux chambres situées au-dessous des deux pistons de presse s'écoule par des conduits dans la chambre située au-dessous du piston de pompe. A l'inverse, un mouvement vers le bas du piston de pompe provoque un déplacement vers le haut des pistons de presse et du coulisseau. La tige du piston de pompe est raccordée à des organes permettant d'engendrer un mouvement de translation. A la place du bloc cylindre, des cylindres individuels peuvent être prévus.The invention has the following features
In a press frame, there is provided a block having two press pistons supplied on two sides, pistons connected by rods to a press slide, as well as a pump piston supplied on two sides and provided with a rod. The cylindrical chambers located above the two press pistons and the pump piston are joined together by conduits. The same applies to the cylindrical chambers located below the two press pistons and the pump piston. During the upward movement of the pump piston, the hydraulic fluid located in the cylindrical chamber situated above this piston is discharged through conduits in the two cylindrical chambers situated above the press pistons, which generates the movement towards the bottom of the two press pistons, and therefore the slider. At the same time, the hydraulic fluid in the two chambers located below the two press pistons flows through conduits in the chamber located below the pump piston. Conversely, a downward movement of the pump piston causes an upward movement of the press pistons and the slide. The rod of the pump piston is connected to members making it possible to generate a translational movement. Instead of the cylinder block, individual cylinders can be provided.

Le rapport entre la masse des pièces en mouvement rectiligne des organes engendrant la course et du piston de pompe (y compris celle de sa tige) d'une part et la masse des deux pistons de presse (y compris celle de leurs tiges, du coulisseau et de l'outillage supérieur) d'autre part, est égal au rapport existant entre la surface de la face supérieure du piston de pompe et la surface globale des deux faces supérieures des pistons de presse, ou au rapport de la surface de la face inférieure du piston de pompe à la surface globale des deux faces inférieures des pistons de presse. On obtient ainsi un équilibrage des masses en translation à sens alterné, le volume global des trois chambres cylindriques supérieures demeurant constant, comme le volume global de trois chambres cylindriques inférieures. The ratio between the mass of the parts in rectilinear movement of the organs generating the stroke and of the pump piston (including that of its rod) on the one hand and the mass of the two press pistons (including that of their rods, of the slide and the upper tooling) on the other hand, is equal to the ratio existing between the surface of the upper face of the pump piston and the overall surface of the two upper faces of the press pistons, or to the ratio of the surface of the face lower of the pump piston to the overall surface of the two lower faces of the press pistons. Balancing of the masses in translation in alternating directions is thus obtained, the overall volume of the three upper cylindrical chambers remaining constant, like the overall volume of three lower cylindrical chambers.

La presse hydraulique conforme à l'invention peut aussi présenter plus d'un piston de pompe et plus de deux pistons de presse. Le guidage du coulisseau par les tiges de piston n'en est alors que meilleur et le diamètre des pistons peut hêtre choisi plus petit. The hydraulic press according to the invention may also have more than one pump piston and more than two press pistons. The guidance of the slide by the piston rods is only better and the diameter of the pistons can be chosen smaller.

Une exécution avantageuse de l'invention est obtenue lorsque le centre de gravité de l'ensem- ble piston de pompe, tige de piston de pompe et pièces en mouvement rectiligne des organes engendrant la course, ainsi que le centre de gravité de l'ensemble piston de presse, tiges des pistons de presse, coulisseau et partie supérieure de l'outillage se déplacent, durant la course de la presse, sur une seule ligne et parallèlement à l'axe de la course. Les couples occasionnés par l'énergie cinétique des pièces sont ainsi évités. An advantageous embodiment of the invention is obtained when the center of gravity of the pump piston assembly, pump piston rod and parts in rectilinear movement of the members generating the stroke, as well as the center of gravity of the assembly press piston, press piston rods, slide and upper part of the tool move, during the press stroke, in a single line and parallel to the stroke axis. Couples caused by the kinetic energy of the parts are thus avoided.

Les organes ayant pour rôle d'engendrer la course du piston de pompe peuvent consister en une commande à excentrique ou une commande à came. The members having the role of generating the stroke of the pump piston can consist of an eccentric control or a cam control.

Pour engendrer la course du piston de pompe, on peut également avoir recours à un moteur linéaire. To generate the stroke of the pump piston, a linear motor can also be used.

Celui-ci permet d'exécuter un cycle programmé à partir des paramètres longueur de course, positionnement des fins de course et vitesses. - ~
Lorsqu'une commande à excentrique ou à came est utilisée, un volant peut être monté comme accumulateur d'énergie entre le moteur d'entraînement et l'arbre à excentrique ou à came.This allows you to execute a programmed cycle from the length of travel, end position and speed settings. - ~
When an eccentric or cam control is used, a flywheel can be mounted as an energy accumulator between the drive motor and the eccentric or cam shaft.

Les termes de "supérieur" et "inférieur" qui ont été utilisés dans la description ont été choisis pour expliquer plus facilement la position des pièces. Cela ne signifie pas que la presse hydraulique conforme à l'invention ne puisse être réalisée pour fonctionner dans une autre position, la position horizontale par exemple. The terms "upper" and "lower" which have been used in the description have been chosen to more easily explain the position of the parts. This does not mean that the hydraulic press according to the invention cannot be produced to operate in another position, the horizontal position for example.

Une forme d'exécution avantageuse de l'invention est décrite dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif. Les figures montrent
Figure 1, une coupe selon le plan C-D de la figure 2
Figure 2, une coupe selon le plan A-B de la figure 1.An advantageous embodiment of the invention is described in the following, by way of nonlimiting example. The figures show
Figure 1, a section along the plane CD of Figure 2
Figure 2, a section along the plane AB of Figure 1.

La presse hydraulique représentée sur la - figure 1, presse découpant des tôles, dotée d'une cadence de travail élevée, comporte un bâti de presse 1, dans lequel est prévu un bloc-cylindre 2, comportant lui-même trois alésages cylindriques de même diamètre, raccordés par les conduits 10, 13 les uns aux autres. The hydraulic press shown in - Figure 1, sheet cutting press, with a high working rate, has a press frame 1, in which is provided a cylinder block 2, itself comprising three cylindrical bores of the same diameter, connected by conduits 10, 13 to each other.

Dans les deux alésages extérieurs, un piston de presse 3 est monté.In the two outer bores, a press piston 3 is mounted.

Par les tiges de piston 4, les deux pistons de presse 3 sont raccordés à un coulisseau de presse 5, les deux tiges de piston 4 assurant dans le même temps le guidage du coulisseau de presse 5. Au milieu de l'alésage cylindrique, est monté un piston de pompe 6, dont la tige de piston 7 est raccordée par une articulation 26 à la bielle 25 d'une commande à excentrique. By the piston rods 4, the two press pistons 3 are connected to a press slide 5, the two piston rods 4 ensuring at the same time the guiding of the press slide 5. In the middle of the cylindrical bore, is mounted a pump piston 6, the piston rod 7 of which is connected by an articulation 26 to the connecting rod 25 of an eccentric control.

Les autres pièces de la commande à excentrique sont un excentrique 24 et un arbre 21, sur lequel est monté un volant (figure 2), qui sert dans le même temps, de poulie pour un système de transmission par courroie 23 Cette transmission par courroie 23 relie la commande à excentrique à un moteur d'entrainement 20
Le fonctionnement de la presse est le suivant
Le mouvement de rotation produit par le moteur d'entrainement 20 et transmis par le système 23 à courroie à l'arbre 21, est transformé à partir de la commande 24, 25, 26 à excentrique en un mouvement de translation de la tige de piston 7 et du piston de pompe 6.Le fluide hydraulique se trouvant dans les chambres hydrauliques 9, 12 au-dessus et audessous du piston de pompe 6 est refoulé alternativement, par l'intermédiaire des conduites 10, 13, dans les chambres hydrauliques 8, 11 au-dessus et au-dessous des deux pistons de presse 3, de sorte que les deux pistons 3 de presse exécutent avec le coulisseau de presse 5 une course. Au mouvement ascendant du piston de pompe 6, correspond un mouvement descendant du coulisseau de presse 5 et au mouvement descendant du piston de pompe 6, correspond un mouvement ascendant du coulisseau de presse 5. Etant donné que le fluide hydraulique peut être considéré comme presqu'incompressible et que les deux systèmes hydrauliques peuvent être considérés en soi comme des systèmes fermés, le rapport entre la course du piston de pompe 6 et la course du coulisseau est égal au rapport de la surface totale des deux faces supérieures des pistons de presse 17 à la surface de la face totale des deux faces inférieures des pistons de presse 19 et la surface de la face inférieure du piston de pompe 18. Les pertes intervenant ainsi que les variations de volume consécutives aux variations de température du fluide hydraulique sont compensées, par l'intermédiaire des deux perçages 27 et 28, par un dispositif non représenté. The other parts of the eccentric control are an eccentric 24 and a shaft 21, on which is mounted a flywheel (Figure 2), which at the same time serves as a pulley for a belt transmission system 23 This belt transmission 23 connects the eccentric drive to a drive motor 20
The operation of the press is as follows
The rotational movement produced by the drive motor 20 and transmitted by the belt system 23 to the shaft 21 is transformed from the eccentric control 24, 25, 26 into a translational movement of the piston rod 7 and the pump piston 6. The hydraulic fluid located in the hydraulic chambers 9, 12 above and below the pump piston 6 is discharged alternately, via the lines 10, 13, into the hydraulic chambers 8, 11 above and below the two press pistons 3, so that the two press pistons 3 run with the press slide 5 a stroke. The upward movement of the pump piston 6 corresponds to a downward movement of the press slide 5 and to the downward movement of the pump piston 6 corresponds an upward movement of the press slide 5. Since the hydraulic fluid can be considered almost incompressible and that the two hydraulic systems can be considered per se as closed systems, the ratio between the stroke of the pump piston 6 and the stroke of the ram is equal to the ratio of the total area of the two upper faces of the press pistons 17 to the surface of the total face of the two lower faces of the press pistons 19 and the surface of the lower face of the pump piston 18. The losses occurring as well as the variations in volume consecutive to the variations in temperature of the hydraulic fluid are compensated, by l 'intermediate of the two holes 27 and 28, by a device not shown.

Etant donné que, dans l'exemple décrit, les trois alésages cylindriques ont le même diamètre, la course du coulisseau est égale à la moitié de celle du piston de pompe et l'effort à fournir par la commande à excentrique à la moitié de l'effort du coulisseau. L'effort réduit de la commande à excentrique se répercute favorablement sur le dimensionnement de celle-ci et sur la rigidité de la transmission. Since, in the example described, the three cylindrical bores have the same diameter, the stroke of the slide is equal to half that of the pump piston and the effort to be provided by the eccentric control to half the 'slide force. The reduced effort of the eccentric drive has a favorable effect on its design and on the rigidity of the transmission.

La masse globale de l'ensemble constitué par les deux pistons de presse 3, la tige de piston 4, le coulisseau 5 et la partie supérieure 14 de l'outillage de coupe 15 est le double de la masse globale de l'ensemble constitué par le piston de pompe 6, la tige de piston 7, l'articulation 26 et la composante de masse de la bielle 25 considérée comme soumise à un mouvement rectiligne. De ce fait, les énergies cinétiques des pièces en mouvement rectiligne sont compensées. Pour la masse de la partie supérieure 14 de l'outillage, une valeur moyenne des outillages usuellement utilisés a été retenue. The overall mass of the assembly constituted by the two press pistons 3, the piston rod 4, the slide 5 and the upper part 14 of the cutting tool 15 is twice the overall mass of the assembly constituted by the pump piston 6, the piston rod 7, the articulation 26 and the mass component of the connecting rod 25 considered to be subjected to a rectilinear movement. As a result, the kinetic energies of the parts in rectilinear movement are compensated. For the mass of the upper part 14 of the tool, an average value of the tools usually used has been used.

Du fait de la disposition alternée des trois alésages cylindriques, le piston de pompe se trouvant au milieu des deux pistons de presse, aucun couple n'est engendré par l'effet des énergies cinétiques en présence. Due to the alternate arrangement of the three cylindrical bores, the pump piston being in the middle of the two press pistons, no torque is generated by the effect of the kinetic energies present.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1) Presse hydraulique, en particulier pour le cisaillage à cadence rapide de tôles ou d'un matériau en barres, caractérisée par le fait que dans un bâti de presse (1), sont montés, à l'intérieur d'un bloc-cylindre (2) ou dans des cylindres individuels, deux pistons de présse (3) alimentés des deux côtés et raccordés par des tiges de piston (4) à un coulisseau de presse (5), ainsi qu'un piston de pompe (6) alimenté des deux côtés et pourvu d'une tige de piston (7), les chambres cylindriques (8, 9) situées audessus des pistons de presse (3) et du piston de pompe (6) étant raccordée l'une à l'autre par des conduits (10) et les chambres cylindriques (11, 12) situées au-dessous des pistons de presse (3) et du piston de pompe (6) raccordées entre elles par des conduits (13), par le fait que sont prévus des organes engendrant la course du piston de pompe (6), et par le fait que le rapport entre la masse, soumise à un déplacement rectiligne, de l'ensemble constitué par le piston de pompe (6), la tige de piston (7) et les organes engendrant la course du piston de pompe (6) d'une part, et la masse de l'ensemble pistons de presse (3), tiges de pistons (4), coulisseau de presse (5) et partie supérieure (14) de l'outillage d'autre part, est égal au rapport existant entre la surface de la face supérieure (16) 'du piston de pompe et la surface globale des faces supérieures (17) des pistons de presse, ou au rapport entre la surface de la face inférieure (18) du piston de pompe et la surface globale des faces inférieures (19) des pistons de presse.1) Hydraulic press, in particular for the rapid rate shearing of sheets or bar material, characterized in that, inside a press frame (1), are mounted inside a cylinder block (2) or in individual cylinders, two press pistons (3) supplied on both sides and connected by piston rods (4) to a press slide (5), as well as a pump piston (6) supplied on both sides and provided with a piston rod (7), the cylindrical chambers (8, 9) situated above the press pistons (3) and the pump piston (6) being connected to each other by conduits (10) and the cylindrical chambers (11, 12) located below the press pistons (3) and the pump piston (6) connected together by conduits (13), by the fact that there are provided organs generating the stroke of the pump piston (6), and by the fact that the ratio between the mass, subjected to a rectilinear displacement, of the assembly constituted by the pump piston (6), the piston rod (7) and the members generating the stroke of the pump piston (6) on the one hand, and the mass of the press piston assembly (3), piston rods (4), press slide ( 5) and upper part (14) of the tooling on the other hand, is equal to the ratio existing between the surface of the upper face (16) 'of the pump piston and the overall surface of the upper faces (17) of the pistons press, or the ratio between the surface of the lower face (18) of the pump piston and the overall surface of the lower faces (19) of the press pistons. 2) Presse hydraulique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que sont prévus plus de deux pistons de presse (3) et/ou plus d'un piston de pompe (6).2) Hydraulic press according to claim 1, characterized in that more than two press pistons (3) and / or more than one pump piston (6) are provided. 3) Presse hydraulique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le centre de gravité de l'ensemble piston de pompe (6), tige de piston (7) et pièces en déplacement rectiligne des organes engendrant la course d'une part et le centre de gravité de l'ensemble pistons de presse (3), tiges de pistons (4), coulisseau de presse (5) et partie supérieure de l'outillage (14) d'autre part, se déplacent sur une ligne.3) Hydraulic press according to one of claims 1 and 2, characterized in that the center of gravity of the pump piston assembly (6), piston rod (7) and parts in rectilinear movement of the members generating the stroke on the one hand and the center of gravity of the press pistons (3), piston rods (4), press slide (5) and upper part of the tool (14) move on a line. 4) Presse hydraulique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que pour engendrer la course du piston de pompe (6), est prévue une commande à excentrique ou à came.4) Hydraulic press according to one of claims 1 and 2, characterized in that to generate the stroke of the pump piston (6), there is provided an eccentric or cam control. 5) Presse hydraulique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que pour engendrer la course du piston de pompe (6), est prévu un moteur linéaire.5) Hydraulic press according to one of claims 1 and 2, characterized in that to generate the stroke of the pump piston (6), a linear motor is provided. 6) Presse hydraulique selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'entre un moteur d'entraînement (20) et un arbre (21), est prévu un volant (22) monté de préférence sur l'arbre (21). 6) Hydraulic press according to claim 3, characterized in that between a drive motor (20) and a shaft (21), there is provided a flywheel (22) preferably mounted on the shaft (21).
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