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La présente invention se rapporte a des dispositifs actionnés par fluides sous pression, dans lesquels il existe au moins un organe mobi- le qui effectue une course de travail et une course de retour. Un exemple d'un tel dispositif est une machine à forger dans laquelle un organè de forgeage est entraîne à grande vitesse contre une pièce de travail qui doit être forgée.
Une forme de réalisation d'un tel appareil qui est employée ac- tuellement comprend deux pistons de forgeage ou percuteurs disposés horizon- talement en opposition l'un vis-à-vis de l'autre et qui sont manoeuvrés très rapidement pour forger des pièces de travail successives qui sont alimen- tées à l'appareil. Un tel appareil est décrit dans le brevet U.S.A. n 2.615.306, accordé le 28 octobre 1952 à R.L. Alcorn Jr. et cédé au deman- deur de la présente demande.
Il est désirable d'être en mesure de déplacer lentement l'organe ou les organes exécutant le travail dans une telle machine, en vue de l'inspection ou du contrôle, mais il n'est généralement pas pratique de dé- placer les organes travailleurs à la main. Dans une machine à deux percu- teurs telle que celle qui est décrite ci-dessus par exemple, il est parfois désirable de contrôler les matrices en vue de leur montage exact, mais ce- la était très difficile dans le passé à cause de la difficulté de déplacer les percuteurs, sauf à leur vitesse très grande de manoeuvre.
Un objet de la présente invention est de créer dans un appareil du caractère général décrit ci-dessus, un arrangement dans lequel l'organe ou bien les organes exécutant le travail, peuvent être déplacés lentement, c'est-à-dire avancés ou reculés petit à petit ou par à-coups, lorsqu'on désire effectuer le contrôle ou bien l'inspection.
Un autre objet de la présente invention est de créer un tel appareil qui peut être manoeuvré aisément par l'ouvrier et qui assure une sé- curité complète à l'ouvrier.
Un objet plus spécifique de l'invention est de créer un tel arrangement dans un appareil à forger à deux percuteurs du caractère décrit dans le brevet cité ci-dessus.
D'autres objets caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre..
Bien que l'invention envisage la création d'une disposition d'avancement lent ou par à-coups, dans tout appareil du caractère général cité ci-dessus, elle sera décrite ci-dessous avec référence spécifique à sa forme de réalisation dans un appareil à forger à double percuteur du caractère décrit dans le brevet cité ci-dessus, particulièrement parce que l'objet spécifique de l'invention est de munir le dit appareil d'une commande à mouvement lent ou par à-coups.
Dans les dessins annexés: la Fig.1 est une vue en élévation de face d'un appareil à forger à double percuteur auquel est appliquée la présente invention;
La Fig. 2 est une représentation schématique de la disposition de commande employée dans l'appareil; controle; et la Fig. 3 est une représentation détaillée de la disposition de la Fig. est une représentation schématique du système électrique employé.
Avec référence d'abord à la Fig. l, l'appareil illustré com prend un châssis de support 10 sur lequel sont montés deux cylindres à fluide alignés horizontalement 11 et 11a, dans lesquels sont montés des pistons et percuteurs mobiles 12 et 12a auxquels sont attachées les matrices de for-
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geage j3. et 13a qui peuvent en être démontées. Dans la figure, les percu- teurs et leur matrice sont représentés dans leur position extrême intérieure sans une pièce de travail interposée entre eux, les matrices étant en contact l'une avec l'autre. C'est là la condition d'inspection des éléments mobiles lorsque l'appareil est en service.
Il est entendu que pendant l'opé-
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ration de forgeage de l'appareil, les matrices J;i et 13 a sont en engage- ment avec une pièce de travail pour forger cette dernière et lui donner une forme désirée. Dans le but de la présente demande,il est uniquement nécessaire de donner la description générale de l'appareil avant la description de la présente invention.
Toujours avec référence à la figure 1, pendant l'opération de forgeage de l'appareil, du fluide sous pression, qui est de préférence de l'aircomprimé, est transmis aux extrémités extérieures des cylindres pour entraîner les pistons ou percuteurs afin que ceux-ci effectuent leur course de travail. Immédiatement après le forgeage d'une pièce de travail, les pistons ou percuteurs effectuent leur course de retour grâce à l'admission
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de fluide sous- pression a*c extrémités intérieures des cylindres, et en mé- me temps le fluide admis au préalable s'échappe des cylindres.
Les Figs. . et 3, représentent le système de commande du fluide par lequel sont actionnés les percuteurs ou pistons. La Fige 2¯ est une représentation générale du système complet, tandis que la Fig. est une représentation détaillée montrant comment chaque piston ou percuteur est ac-
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tionné. Avec référence particulièrement à la Fig. 3,, le fluide sous pres- sion destiné à faire parcourir sa course de travail au piston ou percuteur 12 est admis à l'extrémité de compression du cylindre 11 à partir de la
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conduite 1! à travers la chambre 1i et l'ouverture 12. lorsque la soupape 17 est ouverte et la soupape 18 est fermée.
Du fluide sous pression pour actionner le piston ou percuteur 12 au cours de sa course de retour est admis à travers la conduite 19 à l'extrémité de retour du cylindre 11, et pendant la course de retour la soupape 17 est fermée et la soupape 18 est ouverte comme représenté, pour permettre l'échappement du fluide admis antérieurement à travers l'ouverture d'échappement 20. Les soupapes 17 et 18 sont commandées par du fluide sous pression sous le controle d'une sou-
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pape 21 manoeuvrée par solénoïde. Une seconde soupape 22, manoeuvrée par solénoïde sert à commander l'admission de fluide sous pression à l'extrémité de retour du cylindre 11, et également à commander l'échappement de
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ce fluide.
Les solénoïdes 23, et 2 destinés à commander les soupapes et 22 sont commandés par l'appareil de commande cyclique représenté en bloc en 25,cet appareil pouvant être du type décrit avec référence à la Fige du brevet mentionné ci-dessus. Etant donné que la présente invention ne se rapporte pas aux détails de l'appareil de commande cyclique, il n'y a pas lieu de représenter et de décrire celui-ci. Il suffit-d'indiquer que
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l'appareil produit l'excitation et la désexcitation cycliques des soléné- des comme mentionné ci-après.
L'appareil est représenté à la fin du cycle de fonctionnement juste avant l'ouverture de la soupape 17 et la fermeture de la soupape 18 pour amorcer un nouveau cycle de fonctionnement. Le solénoïde 23 est désexcité, et sous l'influence du ressort 26 la soupape mobile 27 est dans la position indiquée, et du fluide sous pression est admis à travers la con-
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duite 28. la conduite ?2j, la soupape de commande différentielle z0 et la conduite 11 vers la soupape 17 qui est maintenue fermée par l'application de fluide sous pression. En même temps le fluide sous pression est admis à travers la conduite 3 la à la soupape de commande de l'autre cylindre cor- respondant à la soupape de commande 17.
La soupape de commande différentielle 30 permet la commande différentielle d'admission de fluide aux soupapes d'admission des deux cylindres, comme décrit dans le brevet mention-
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né ci-dessus. La conduite 32 qui est raccordée aux conduites Il et 33 a. est en comnimicatica avec la conduite d'échappement à de la soupape 21, et, pour cette raison, la soupape 18 et la soupape correspondante de l'au-
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tre cylindre sont ouvertes. Le solénoïde 24 est également désexcité, et le
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tiroir mobile lî occupe la position représentée sous l'action du ressort :2..2.
La conduite 7 qui est raccordée aux conduites 1 et l9a. est en comnunication avec la conduite d'échappement .
L'excitation du soléneide 2. provoque le déplacement du tiroir '?:1. vers la droite, mettant la conduite 2. en conmunicationr avec la conduite d'admission de fluide 2 et provoque donc la fermeture de la soupape 18 et de la soupape correspondante de l'autre cylindre. En même temps la conduite
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est mise en communication avec la conduite d'échappement J2., provoquant l'ouverture de la soupape 17 et de la soupape correspondante de l'autre cylindre. A cet instant, du fluide sous pression est admis aux cylindres pour faire parcourir leur course de travail aux percuteurs. A la fin de la course de travail le solénoïde 23 est désexcité et le solénolde 24 est excité.
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La désexcitation du solénoïde 2 produit la fermeture de la soupape 17 et l'ouverture de la soupape 18, et la manoeuvre correspondante des soupapes de l'autre cylindre. L'excitation du solénotde 2 produit le déplacement du tiroir 5, vers la droite, mettanttainsi la conduite 7. en communication avec la conduite d'alimentation de liquide 40. Du fluide sous pression est
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alors transmis aux cylindres à travers les conduites èt a9n pour faire parcourir la course de retour aux percuteurs. Le soléno de 24 est ensuite désexcité et les éléments mobiles occupent à nouveau la position représen-
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tée par la Fig..1, pour le eona3ncemnt d'un nouveau cycle de fonctionne- ment.
Afin d'amortir les percuteurs à la fin de leur course de retour, on prévoit pour chaque cylindre' une disposition qui va être décrite maintenant, et comme on le verra plus loin cette même disposition est utilisée de manière utile dans le but de la présente invention. Toujours ;.'avec référen-
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ce à la Fig. ., on constatera que l'orifice 1" est espacé de l'extrémité correspondante du cylindre 11, et un orifice de dérivation 41 est prévu à l'extrémité du cylindre et est en communication avec la chambre 15 après
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ouverture d'une soupape e qui se trouve sous l'action d'un ressort bol qui tend à maintenir la soupape fermée. A la fin de la course de retour du percuteur 12. une partie du fluide sous pression est enfermée à l'extrémité de gauche du cylindre et sert à amortir le percuteur.
Au commencement du cycle de fonctionnement suivant, le fluide de manoeuvre pénétrant par la
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conduite 1 provoque l'ouverture de la soupape !z2t. et une quantité suffi- sante de liquide est admise à travers l'orifice 41 pour déplacer le percu-
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teur d'une distance suffisante pour découvrir l'orifice principal .1,".
Jusqu'à maintenant, l'appareil est semblable, au point de vue construction et fonctionnement, à celui décrit dans le brevet mentionné ci-dessus. Conformément à la présente invention, une disposition sera décrite maintenant, qui est associée à chaque cylindre pour permettre un déplacement petit à petit ou par à-coups des percuteurs, et en même temps pour empêcher la machine de parcourir son cycle ou de réaliser l'opération de forgeage.
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Gomme l'indiquent les Figs. 2 et 1, des soupapes 44 et i a manoeuvrées par solénoïdes sont utilisées pour produire le mouvement lent ou par à-coups. Avec référence parti oulière ntààla Fig. , la soupape M est une forme typique, et est raccordée par la conduite à la chambre de scupape 42 et de là à l'orifice 41. Lorsque le solénoïde est désexcité, le tiroir mobile !iL occupe la position représentée, sous l'influence du ressort 1,8. Dans cette position du tiroir 1rJ..., l'extrémité d'admission de la conduite est fermée. Toutefois l'excitation diusolénolde it2 produit un mouvement vers le dessus du tiroir ± afin de mettre la conduite iti en communication avec la conduite d'alimentation de fluide sous pressicà â2.
Ce- la produit l'admission de fluide sous pression à l'extrémité du cylindre
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11 à travers la conduite 2. et l'orifice , mais la .quantité ou le débit du fluide est relativement faible de ::sorte qu'il exerce une action relativement petite sur le percuteur 12, qui se déplace lentement vers la droi-
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te. Un orifice 2Q est prévu dans la conduite 45, pour limiter le débit de fluide. La manière suivant laquelle est commandé le solénoide 46 sera dé- crite plus loin..
Comme l'indiquent en outre les Figs. 2 et 3., les conduites d'ad-
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mission principales de fluide et â&5, sontraccordées à des soupapes.21 et 5 la sensibles à la pression et sous l'action de ressort. La soupape 51 est
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un exemple typique, et comme le montre la Fige à son organe mobile est applique par le ressort z2 sur le siège de soupape. Les conduites 53 et 5la raccordent les chambres des soupapes 51 et 51a à la chambre d'une soupape 54 à travers laquelle le fluide sous pression est fourni à partir de la conduite 55,cette dernière étant raccordée à la source de fluide sous pression.
L'organe de soupape mobile 56 est monté par pivotement sur une extrémité d'une bielle 57 dont l'extrémité opposée est montée par pivotement sur un
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levier 58 manoeuvré à la main. Une extrémité du levier 58 pivote en 22 sur un support fixe 60 monté sur le boîtier de la soupape 54.. Le levier a por- te un contrepoids en 61 qui fait descendre le tiroir 56 dans la position
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représentée. La bielle 21 présente un évidement ou'une encoche Û2, dans la- quelle peut venir s'engager la protubérance 63 d'un élément d'encliquetage
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64 monté par pivotement en 65. sur le boîtier de soupape. Un ressort de tension est monté entre l'élément d'encliquetage 64 et le support 6, qui amène l'élément d'encliquetage 64 dans la position non efficace.
L'élément
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d'encliquetage 4 est raccordé par une bielle 67 à l'armature 68 d'un solénoide z, l'excitation du solénoida à plaçant l'élément d'encliquetage 64 dans la position active et la maintenant dans cette position. On constate
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donc que lorsque le solénoïde 69 est excité et que le levier 58 est levé à la main, le tiroir mobile 56 est encliqueté dans la position levée.
La position abaissée du tiroir 56, corne représenté, est la position pour l'avancement lent ou par à-coups comme décrit ci-après. Dais
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cette position du tiroir 56 l'orifice d'admission 70 de la soupape 54 est coupé de l'orifice d'échappement 71, de sorte que la conduite d'alimentation de fluide sous pression 55 est fermée de manière efficace. En même
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temps l'orifice 71 est en communication avec un orifice d'échappement 72. Le but de ce dernier est de permettre l'échappement de fluide sous pression
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provenant des conduites 2l et 53 a. pour une raison qui sera décrite plus loin, dans la description du fonctionnement.
Pendant l'opération de forgeage, le tiroir 56, est en position supérieure, étant maintenu dans cette position de la manière décrite ci-
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dessus. Lorsque le tiroir est relevé, l'orifice d'admission z est en com- mini cation avec l'orifice d'échappement 71,et l'orifice d'échappement 72 est fermé. Par conséquent, du fluide sous pression est admis aux condui-
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tes 2l et 53a, et la pression dans ces conduites maintient ouvertes'les soupapes 51 et 5 la. La raison d'existence de ces soupapes sera indiquée dans la description qui va suivre du fonctionnement.
Avec référence maintenant à la Figo 4., on a représenté le système électrique à l'aide duquel sont commandés les éléments électriques pour produire l'avancement petit à petit ou par à-coups. Les solénoïdes 23 et 24 qui sont raccordés à l'appareil de commande cyclique pour réaliser l'opération de forgeage cyclique, sont également montés dans les circuits de commande pour l'opération d'avancement petit à petit ou par à-coups.
L'interrupteur à main à deux positions 73, qui peut être un interrupteur à levier articulé, présente une position pour l'opération de forgeage de la machine et l'autre position pour la commande d'avancement petit à petit ou
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par à-coups. L'interrupteur comporte deux contacts mobiles 74. et 2i qui sont interconnectés mécaniquement. Il occupe la position pour l'opération de forgeage, position dans laquelle il sert à maintenir le relais 76 en excitation. Ce relais est excité au début par la fermeture automatique de l'interrupteur de remise à zéro 77 qui est maintenu ordinairement en position ouverte, et le relais s'enclenche automatiquement par l'intermédiaire
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des contacts 8.
Lorsque le relais est excité, le solénoïde 69, est excité
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par l'intermédiaire du contact 22. et maintient la soupape âà ouverte eomwy décrit plus hauto
Lorsque l'on désire effectuer l'opération d'avancement lent ou par à-coups, l'appareil.' de commande cyclique 25 est coupé et l'inter- rupteur 73 est placé dans son autre position dans laquelle le contact 74
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est ouvert et le contact 12. est ferme.
L'ouverture du contact 74 produit la désexcitation du relais , après quoi les contacts de relais z± et 7,9. s'ouvrent et le contact µ0 se fermeo L'ouverture du contact 73. désexcite le solénoïde fil, après quoi la soupape 54 (Fige 3.) se ferme sous l'action du contrepoids 61, coupant..ainsi la conduite d'alimentation .de fluide principale.
En se rappelant que les contacts 75 et 80 sont maintenant fermés, l'avancement lent ou par à-coups de l'un ou l'autre des percuteurs droit ou gauche peut être réalisé par la fermeture des interrupteurs 81 ou 82. Ces interrupteurs sont tous les deux des interrupteurs à contacts doubles, l'interrupteur 81 comprenant les contacts interconnectés mécani-
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quement qu et 84. et l'interrupteur 82 comprenant les contacts interconnectés 85. et 86. Les deux interrupteurs ,,57 et 82 sont normalement maintenus ouverts à l'aide de ressorts (non représentés).
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La fermeture de 'l'interrupteur 81 excite les solénoïdes 23. et 46.. Coiame décrit plus haut, et comme on peut le voir dans la Fig. 3., l'excitation du solénolde 2", produit l'ouverture de la soupape d'admission 17. et la fermeture de la soupape d'échappement 18, tandis que l'excitation du solénoïde 46 produit l'admission de fluide sous pression à travers la conduite 45, sous la commande de l'orifice 50. pour produire un mouvement lent du percuteur 12. Le fluide sous pression pénètre dans le cylindre par l'orifice 41. et lorsque le percuteur se déplace vers la droite il découvre l'orifice 16.
Une certaine quantité de fluide sous.pression passe pour cet-
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te raison par l'orifice 1. dans la chambre 12. et puisque la soupape 17 est ouverte, le fluide sous pression passe également dans la conduite li! , mais est arreté par la soupape 51. Cette soupape est fermée sous l'influence de son ressort, étant donné qu'il faut se rappeler que le fluide sous pression dans la conduite 53 s'est échappé à travers l'orifice d'échappement
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a de la soupape 54. Les raisons de ne pas mettre sous pression les conduites .il
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et 53 a et de prévoir les soupapes il et 5 la peuvent être appréciées main- tenant.
Avec référence à la conduite 53, par exemple, si la pression n'y avait pas été abaissée avant l'opération d'avancement lent ou par à-coups, il se pourrait qu'il y ait une pression suffisante restant dans cette conduite pour chasser le percuteur 12 vers l'avant à grande vitesse après l'ouverture initiale de la soupape d'admission 17 au commencement de l'opération d'avancement lento L'évacuation de fluide sous pression de la
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conduite ., avant le commencement de l'opération d'avancement lent empeche cette action indésirable. La conduite .il étant en communication avec l'orifice d'échappement 72. la soupape li fermée sous l'action de son res- sort empêche la pénétration de fluide sous pression dans la conduite .il pendant l'opération d'avancement lent.
Comme décrit ci-dessus, le fluide sous pression introduit pendant l'avancement lent remplit l'orifice 16,
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la chambre 15 et la conduite 14. mais est arrêté par la soupape 51. Sana cette soupape le fluide sous pression pourrait passer à travers la con-
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duite 53 et s'échapper à travers l'ouverture d'échappement z2, ce qui por- terait préjudice à l'opération d'avancement lento
Avec référence encore à la Fig.., la fermeture de l'interrup-
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teur 82 produit l'excitation du adénoïde 23. et du solénolde 46&. ce dernier correspondant au solénoide 46 et servant à commder l'admission de fluide sous pression à l'autre'cylindre 11a pour produire le mouvement lent de l'autre percuteur 12a.
L'opération d'avancement lent de l'autre percu- teur est identique à celle qui a été décrite ci-dessus.
De la description ci-dessus il résulte que les interrupteurs manuels 81 et 82 servent à commander les opérations d'avancement lent des
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percuteurs respectifs 12 et 12a. Par la manoeuvre de ces interrupteurs les deux percuteurs peuvent être amenés lentement à leur position où ils sont en contact, comme l'indique la Figo la
L'interrupteur 87 est prévu pour le mouvement de retour des percuteurs. Cet interrupteur comprend des contacts interconnectés mécaniquement 88 et 8 qui occupent les positions représentéeso La manoeuvre de l'interrupteur provoque l'ouverture du contact 86 pour mettre hors fonctionnement les circuits d'avancement par à-coups et provoque la fermeture du contact 89 pour exciter le solénoïde 24.
L'excitation du solénoïde 24, comme l'indique la Fig.3 provoque le mouvement de retour des percuteurs tout comme pendant l'opération de forgeage cyclique. Puisque le solénoïde 23 est maintenant désexcité, la soupape d'échappement 18 est ouverte pour permettre l'échappement du fluide admis antérieuremento
La reprise de l'opération de forgeage de la machine est réalisée en faisant retourner l'interrupteur 73 dans la position représentée , en fermant ensuite momentanément. l'interrupteur 77 pour exciter le relais 76 et ainsi exciter le solénoïde fil, en relevant ensuite à la main le levier 58 pour provoquer l'encliquetage du tiroir 56 en position ouverte, et en mettant finalement en marche l'appareil de commande cyclique 25.
On doit noter que la reprise du fonctionnement automatique ne peut avoir lieu avant que l'ouvrier ait soulevé le levier à main 61. Cela est une caractéristique de sécurité importante, étant donné que c'est une assurance contre la mise en marche accidentelle du fonctionnement automatique lorsque l'appareil de commande cyclique 25 est mis en marche par inadvertance, ce qui pourrait, sans cette caractéristique de sécurité, blesser les personnes inspectant ou remplaçant les matrices.
Bien que l'on ait décrit et représenté une forme de réalisation de l'invention, celle-ci n'y est pas limitée, mais couvre toutes autres formes de réalisation qui pourraient être conçues par les hommes de métiero
REVENDICATIONS.
1.- En combinaison, des moyens actionnés par du fluide sous pression pouvant parcourir une course de travail et une course de,retour, des moyens pour alimenter en fluide sous pression à grande vitesse lesdits premiers moyens de manière à leur faire parcourir la course de travail, d'autres moyens pour alimenter en fluide sous pression-lesdits premiers moyens pour leur faire parcourir la course de retour,des moyens normalement hors fonctionnement pour admettre du fluide sous pression à faible vitesse auxdits premiersmoyens de manière à les déplacer lentement, et des moyens manoeuvrables à volonté pour mèttre ces derniers moyens en fonctionnement.
2.- En combinaison,des moyens actionnés par du fluide sous pression,pouvant parcourir une course de travail et une course de retour, des moyens pour alimenter en fluide sous pression à grande vitesse lesdits premiers moyens pour leur faire parcourir la course de travail, d'autres moyens pour alimenter en fluide sous pression lesdits premiers moyens pour leur faire parcourir la course de retour, des moyens pouvant être manoeuvrés cycliquement pour commander les deux derniers moyens pour produire le fonctionnement automatique répété desdits premiers moyens, des moyens normalement hors fonctionnement pour alimenter en fluide sous pression à faible vitesse lesdits premiers moyens de manière à les déplacer lentement, et des moyens manoeuvrables à volonté pour interrompre le fonctionnement automatique desdits premiers moyens pour mettre en action lesdits derniers moyens.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to pressurized fluid actuated devices in which there is at least one movable member which performs a working stroke and a return stroke. An example of such a device is a forging machine in which a forging organ is driven at high speed against a work piece to be forged.
One embodiment of such an apparatus which is currently employed comprises two forging pistons or hammers arranged horizontally in opposition to each other and which are operated very quickly to forge parts. successive working cycles which are fed to the device. Such an apparatus is described in U.S. Patent No. 2,615,306, granted October 28, 1952 to R.L. Alcorn Jr. and assigned to the applicant of the present application.
It is desirable to be able to slowly move the working organ (s) in such a machine, for inspection or control, but it is generally impractical to move the working organs. by hand. In a two-percussion machine such as that described above for example, it is sometimes desirable to check the dies for their exact assembly, but this was very difficult in the past due to the difficulty. to move the strikers, except at their very high maneuvering speed.
An object of the present invention is to provide in an apparatus of the general character described above an arrangement in which the organ or organs performing the work can be moved slowly, i.e. advanced or retracted. little by little or in spurts, when it is desired to carry out the control or the inspection.
Another object of the present invention is to provide such an apparatus which can be easily operated by the worker and which provides complete safety to the worker.
A more specific object of the invention is to create such an arrangement in a forging apparatus with two hammers of the character described in the patent cited above.
Other characteristic objects of the invention will appear in the detailed description which follows.
Although the invention contemplates the creation of a slow or jerky advance arrangement, in any apparatus of the general character cited above, it will be described below with specific reference to its embodiment in an apparatus. double striker forging of the character described in the patent cited above, particularly because the specific object of the invention is to provide said device with a slow movement or jerk control.
In the accompanying drawings: Fig.1 is a front elevational view of a double striker forging apparatus to which the present invention is applied;
Fig. 2 is a schematic representation of the control arrangement employed in the apparatus; control; and Fig. 3 is a detailed representation of the arrangement of FIG. is a schematic representation of the electrical system used.
With reference first to FIG. 1, the illustrated apparatus comprises a support frame 10 on which are mounted two horizontally aligned fluid cylinders 11 and 11a, in which are mounted movable pistons and strikers 12 and 12a to which the forcing dies are attached.
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geage j3. and 13a which can be removed from it. In the figure, the percussion instruments and their die are shown in their extreme interior position without a work piece interposed between them, the dies being in contact with one another. This is the condition for inspecting moving parts when the device is in use.
It is understood that during the operation
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Forging ration of the apparatus, the dies J; i and 13a are engaged with a workpiece to forge the latter and give it a desired shape. For the purpose of the present application, it is only necessary to give the general description of the apparatus before the description of the present invention.
Still with reference to Figure 1, during the forging operation of the apparatus, pressurized fluid, which is preferably compressed air, is transmitted to the outer ends of the cylinders to drive the pistons or strikers so that they these perform their working race. Immediately after the forging of a workpiece, the pistons or strikers perform their return stroke thanks to the intake
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of fluid under pressure at the inner ends of the cylinders, and at the same time the fluid admitted beforehand escapes from the cylinders.
Figs. . and 3, represent the fluid control system by which the strikers or pistons are actuated. Fig. 2¯ is a general representation of the complete system, while Fig. is a detailed representation showing how each piston or firing pin is ac-
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tedious. With particular reference to FIG. 3 ,, the pressurized fluid intended to make the piston or striker 12 travel its working stroke is admitted to the compression end of the cylinder 11 from the
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pipe 1! through chamber 11 and opening 12. when valve 17 is open and valve 18 is closed.
Fluid under pressure to actuate the piston or striker 12 during its return stroke is admitted through line 19 at the return end of cylinder 11, and during the return stroke valve 17 is closed and valve 18 is open as shown, to allow the escape of the fluid admitted previously through the exhaust opening 20. The valves 17 and 18 are controlled by pressurized fluid under the control of a valve.
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pope 21 operated by solenoid. A second valve 22, operated by a solenoid, serves to control the admission of pressurized fluid to the return end of the cylinder 11, and also to control the exhaust of the cylinder.
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this fluid.
The solenoids 23, and 2 for controlling the valves and 22 are controlled by the cyclic control apparatus shown as a block at 25, this apparatus possibly being of the type described with reference to the Fig. Of the patent mentioned above. Since the present invention does not relate to the details of the cyclic control apparatus, there is no need to represent and describe the same. It suffices to indicate that
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the apparatus produces the cyclic excitation and de-excitation of the solenoid as mentioned below.
The apparatus is shown at the end of the operating cycle just before opening valve 17 and closing valve 18 to initiate a new operating cycle. The solenoid 23 is de-energized, and under the influence of the spring 26 the movable valve 27 is in the position shown, and pressurized fluid is admitted through the con-
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pick 28. line 2j, differential control valve z0 and line 11 to valve 17 which is kept closed by the application of pressurized fluid. At the same time the pressurized fluid is admitted through line 3a to the control valve of the other cylinder corresponding to the control valve 17.
The differential control valve 30 provides differential control of the intake of fluid to the intake valves of the two cylinders, as described in the patent mention-
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born above. Line 32 which is connected to lines II and 33a. is in comnimicatica with the exhaust line to the valve 21, and, for this reason, the valve 18 and the corresponding valve of the au-
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tre cylinder are open. Solenoid 24 is also de-energized, and the
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movable drawer 1 occupies the position shown under the action of the spring: 2..2.
Line 7 which is connected to lines 1 and l9a. is in communication with the exhaust line.
The excitation of the soleneide 2. causes the displacement of the spool '?: 1. to the right, putting the pipe 2. in conmunicationr with the fluid inlet pipe 2 and therefore causes the closing of the valve 18 and the corresponding valve of the other cylinder. At the same time driving
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is placed in communication with the exhaust pipe J2., causing the opening of the valve 17 and the corresponding valve of the other cylinder. At this moment, pressurized fluid is admitted to the cylinders to cause the strikers to travel their working stroke. At the end of the working stroke, solenoid 23 is de-energized and solenoid 24 is energized.
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The de-energization of the solenoid 2 produces the closing of the valve 17 and the opening of the valve 18, and the corresponding operation of the valves of the other cylinder. The energization of the solenoid 2 causes the displacement of the spool 5, towards the right, thus placing the pipe 7. in communication with the liquid supply pipe 40. Fluid under pressure is
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then transmitted to the cylinders through the pipes and a9n to make the return stroke to the strikers travel. The 24 solenoid is then de-energized and the moving elements again occupy the position shown.
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shown in Fig. 1, for the eona3ncemnt of a new operating cycle.
In order to cushion the strikers at the end of their return stroke, an arrangement is provided for each cylinder which will be described now, and as will be seen later this same arrangement is usefully used for the purpose of the present invention. invention. Always;. 'With referen-
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this in FIG. ., it will be seen that the orifice 1 "is spaced from the corresponding end of the cylinder 11, and a bypass orifice 41 is provided at the end of the cylinder and is in communication with the chamber 15 afterwards.
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opening of a valve which is under the action of a bowl spring which tends to keep the valve closed. At the end of the return stroke of the striker 12. a portion of the pressurized fluid is trapped at the left end of the cylinder and serves to cushion the striker.
At the start of the next operating cycle, the operating fluid entering through the
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line 1 opens valve! z2t. and a sufficient quantity of liquid is admitted through the orifice 41 to displace the percussion.
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tor a sufficient distance to uncover the main orifice .1, ".
Until now, the apparatus has been similar, in construction and operation, to that described in the patent mentioned above. In accordance with the present invention, an arrangement will now be described which is associated with each cylinder to allow a little by little or jerk movement of the strikers, and at the same time to prevent the machine from going through its cycle or from making the impact. forging operation.
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As shown in Figs. 2 and 1, solenoid operated valves 44 and i a are used to produce the slow or jerk motion. With partial reference ntàla Fig. , valve M is a typical shape, and is connected by line to scupape chamber 42 and thence to port 41. When the solenoid is de-energized, the movable spool! iL occupies the position shown, under the influence spring 1.8. In this position of the spool 1rJ ..., the inlet end of the pipe is closed. However, the diusolénolde excitation it2 produces a movement towards the top of the spool ± in order to put the line iti in communication with the fluid supply line under pressicà â2.
This produces the inlet of pressurized fluid at the end of the cylinder
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11 through line 2 and the orifice, but the amount or flow rate of the fluid is relatively small so that it exerts a relatively small action on the striker 12, which moves slowly to the right.
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you. An orifice 2Q is provided in the pipe 45, to limit the flow of fluid. The manner in which the solenoid 46 is controlled will be described later.
As further shown in Figs. 2 and 3., the supply lines
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main fluid supply and â & 5, are connected to valves. 21 and 5 the sensitive to pressure and spring action. Valve 51 is
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a typical example, and as shown in Fig. its movable member is applied by the spring z2 on the valve seat. Lines 53 and 5a connect the chambers of valves 51 and 51a to the chamber of a valve 54 through which pressurized fluid is supplied from line 55, the latter being connected to the source of pressurized fluid.
The movable valve member 56 is pivotally mounted on one end of a connecting rod 57, the opposite end of which is pivotably mounted on a
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lever 58 operated by hand. One end of the lever 58 pivots at 22 on a fixed support 60 mounted on the valve housing 54. The lever has a counterweight at 61 which lowers the spool 56 into position.
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represented. The connecting rod 21 has a recess or a notch Û2, in which the protuberance 63 of a latching element can engage.
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64 pivotally mounted at 65. on the valve housing. A tension spring is mounted between the ratchet member 64 and the holder 6, which moves the ratchet member 64 into the ineffective position.
Element
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ratchet 4 is connected by a connecting rod 67 to the frame 68 of a solenoid z, the excitation of the solenoida to place the ratchet element 64 in the active position and maintaining it in this position. We aknowledge
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therefore when the solenoid 69 is energized and the lever 58 is raised by hand, the movable slide 56 is snapped into the raised position.
The lowered position of the spool 56, horn shown, is the position for slow or jerk advance as described below. Canopy
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This position of the spool 56 the inlet 70 of the valve 54 is cut off from the outlet 71, so that the pressurized fluid supply line 55 is effectively closed. Same
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time the orifice 71 is in communication with an exhaust orifice 72. The purpose of the latter is to allow the escape of pressurized fluid.
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from lines 21 and 53 a. for a reason which will be described later, in the description of the operation.
During the forging operation, the spool 56 is in the upper position, being maintained in this position in the manner described above.
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above. When the spool is raised, the intake port z is in communication with the exhaust port 71, and the exhaust port 72 is closed. Consequently, fluid under pressure is admitted to the pipes.
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tes 21 and 53a, and the pressure in these lines keeps the valves 51 and 5 la open. The reason for the existence of these valves will be indicated in the following description of the operation.
With reference now to FIG. 4, there is shown the electrical system with the aid of which the electrical elements are controlled to produce the advancement little by little or in spurts. The solenoids 23 and 24 which are connected to the cyclic control apparatus for performing the cyclic forging operation, are also mounted in the control circuits for the stepwise or jerk-advancing operation.
The two-position hand switch 73, which may be a hinged lever switch, has one position for the forging operation of the machine and the other position for the step-by-step feed control or
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with fits and starts. The switch has two movable contacts 74. and 2i which are mechanically interconnected. It occupies the position for the forging operation, a position in which it is used to keep the relay 76 in excitation. This relay is initially energized by the automatic closing of the reset switch 77 which is ordinarily kept in the open position, and the relay is automatically activated via
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contacts 8.
When the relay is energized, the solenoid 69, is energized
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through the contact 22. and keeps the valve âà open eomwy described above
When it is desired to carry out the operation of slow or jerk advance, the apparatus. cyclic control 25 is switched off and the switch 73 is placed in its other position in which the contact 74
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is open and contact 12. is closed.
The opening of contact 74 causes the relay to de-energize, after which the relay contacts z ± and 7.9. open and contact µ0 closes o Opening contact 73. de-energizes the wire solenoid, after which valve 54 (Fig. 3.) closes under the action of counterweight 61, cutting ... thus the supply line . of main fluid.
Remembering that contacts 75 and 80 are now closed, the slow or jerk advance of either right or left striker can be achieved by closing switches 81 or 82. These switches are both double contact switches, switch 81 comprising the mechanically interconnected contacts.
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quement that and 84. and the switch 82 comprising the interconnected contacts 85. and 86. The two switches, 57 and 82 are normally kept open by means of springs (not shown).
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Closure of switch 81 energizes solenoids 23. and 46. Coiame described above, and as can be seen in FIG. 3., energizing the 2 "solenoid produces the opening of the intake valve 17. and the closing of the exhaust valve 18, while the energizing of the solenoid 46 produces the admission of pressurized fluid. through line 45, under control of orifice 50. to produce slow movement of striker 12. Pressurized fluid enters the cylinder through orifice 41. and when the striker moves to the right it discovers the 'port 16.
A certain quantity of pressurized fluid passes through this
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You reason through the orifice 1. in the chamber 12. and since the valve 17 is open, the pressurized fluid also passes through the line li! , but is stopped by the valve 51. This valve is closed under the influence of its spring, since it must be remembered that the pressurized fluid in the line 53 has escaped through the exhaust port.
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a of valve 54. The reasons for not pressurizing the pipes.
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and 53a and to provide the valves 11a and 5a can now be appreciated.
With reference to line 53, for example, if the pressure had not been lowered there before the slow or jerk operation, there may be sufficient pressure remaining in that line to drive the striker 12 forward at high speed after the initial opening of the inlet valve 17 at the start of the lento advancement operation The discharge of pressurized fluid from the
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driving, before the start of the slow advancement operation prevents this undesirable action. The line il being in communication with the exhaust port 72, the closed valve 11 by the action of its spring prevents the entry of pressurized fluid into the line il during the slow advancing operation.
As described above, the pressurized fluid introduced during slow advancement fills the orifice 16,
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chamber 15 and line 14. but is stopped by valve 51. Without this valve the pressurized fluid could pass through the valve.
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pick 53 and escape through the exhaust opening z2, which would be detrimental to the lento advancement operation
With further reference to Fig .., the closing of the interrupt
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tor 82 produces the excitation of adenoid 23. and solenoid 46 &. the latter corresponding to the solenoid 46 and serving to control the admission of pressurized fluid to the other cylinder 11a to produce the slow movement of the other striker 12a.
The operation of slowly advancing the other percussionist is identical to that which has been described above.
From the above description it follows that the manual switches 81 and 82 serve to control the slow advancement operations of the
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respective strikers 12 and 12a. By operating these switches the two strikers can be slowly brought to their position where they are in contact, as shown in Fig.
Switch 87 is provided for the return movement of the strikers. This switch comprises mechanically interconnected contacts 88 and 8 which occupy the positions shown o The operation of the switch causes the opening of the contact 86 to put the advancing circuits out of operation in jerks and causes the closing of the contact 89 to energize the solenoid 24.
The energization of the solenoid 24, as shown in Fig. 3, causes the return movement of the strikers just as during the cyclic forging operation. Since the solenoid 23 is now de-energized, the exhaust valve 18 is opened to allow the escape of the previously admitted fluid.
The resumption of the forging operation of the machine is carried out by returning the switch 73 to the position shown, then closing momentarily. the switch 77 to energize the relay 76 and thus energize the wire solenoid, then raising the lever 58 by hand to cause the spool 56 to snap into the open position, and finally starting the cyclic control device 25 .
It should be noted that the resumption of automatic operation cannot take place until the worker has lifted the hand lever 61. This is an important safety feature, since it is an insurance against accidental initiation of operation. automatic when the cyclic control apparatus 25 is inadvertently switched on, which could, without this safety feature, injure those inspecting or replacing the dies.
Although an embodiment of the invention has been described and shown, it is not limited thereto, but covers all other embodiments which could be conceived by those skilled in the art.
CLAIMS.
1.- In combination, means actuated by pressurized fluid able to travel a working stroke and a return stroke, means for supplying pressurized fluid at high speed to said first means so as to make them travel the stroke of work, other means for supplying pressurized fluid - said first means to make them travel the return stroke, means normally inoperative for admitting pressurized fluid at low speed to said first means so as to move them slowly, and maneuverable means at will to put these latter means in operation.
2.- In combination, means actuated by pressurized fluid, able to travel a working stroke and a return stroke, means for supplying pressurized fluid at high speed to said first means to make them travel the working stroke, other means for supplying pressurized fluid to said first means to make them travel the return stroke, means which can be operated cyclically to control the last two means to produce the repeated automatic operation of said first means, means normally inoperative for supplying pressurized fluid at low speed to said first means so as to move them slowly, and means which can be operated at will to interrupt the automatic operation of said first means in order to activate said last means.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.