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BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements apportés aux machines-outils, automati- ques !ou non. pour pratiquer, dans un trou, des rainures ou gorges, notamment à celles pour fabriquer les écrous ".
Faisant l'objet d'une demande de brevet d'invention
L'invention, est relative aux machines-outils,au- tomatiques ou non, et elle a pour objet d'établir les ma- chines du genre en question à l'aide desquelles une rainure ou gorge annulaire de n'importe quelle section transversa- le, par exemple en forme de V, ou sensiblement en forme de V, peut être pratiquée dans un trou ménagé dans une pièce.
Un deuxième objet de l'invention consiste à pra- tiquer une telle rainure ou gorge annulaire dans le trou ménagé dans une ébauche d'un écrou ou analogue, au cours de la fabrication de l'écrou, et un troisième objet de l'in- vention consiste à établir une machine-outil à l'aide de laquelle des écrous, comportant une -rainure ou gorge annu- laire intérieure, de n'importe quelle section voulue, et dont une ou les deux faces sont chanfreinées, peuvent être fabriqués en partant d'une barre de section appropriée ou
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en partant d'ébauches de forme appropriée.
Les machines-outils automatiques ou autres, éta- blies conformément à l'invention, comportent, d'une façon générale, des moyens pour maintenir des ébauches traversées par des trous et obtenues par sectionnement d'une barre introduite dans la machine,ou des ébauches déjà sectionnées introduites séparément dans ladite machine, des moyens pour faire pénétrer deux outils indépendants dans ledit trou respectivement par les extrémités opposées de celui-ci et par conséquent suivant des directions opposées, et des moyens pour actionner lesdits outils de façon qu'ils avan- cent dans des directions parallèles aux faces latérales du
V, ou des rainures ou gorges de toute autre forme que l'on veut obtenir, de façon qu'un outil déterminé l'une des faces de la rainure ou gorge, alors que l'autre outil trace l'au- tre face,
les outils ayant une forme telle, et étant dispo- sés et actionnés de manière telle, que leurs actions combi- nées déterminent la rainure complète. L'ébauche percée est de préférence maintenue immobile alors que les outils tour- nent pendant qu'ils effectuent l'opération du rainurage, mais, dans certains cas, les outils peuvent être maintenus fixes alors que la pièce tourne et au besoin les outils et la pièce peuvent tourner à la fois et de préférence dans des directions opposées. Les outils sont décalés l'un par rapport à l'autre de n'importe quel angle approprié et, a- fin d'avoir la dépouille maximum, le décalage est de pré- férence de 180 .
Les dessins joints au présent mémoire montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en élé- vation et en vue latérales une machine pour pratiquer des rainures en forme de V dans les trous percés dans des ébauches d'écrous, laquelle machine est établie conformé-
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ment à l'invention, chaque pièce étant séparément intro- duite dans ladite machine et enlevée de celle-ci.
La fig. 3 montre,en plan partiel après coupe suivant 3-3 fig. 2 et à plus grande échelle, la machine représentée sur. les fig. 1 et 2, les éléments montrés oc- cupant une position caractéristique déterminée.
Les fig. 4 et 5 montrent, toutes deux de la même façon que la fig. 3, les mêmes éléments, ceux-ci occupant des positions caractéristiques autres qu'à ladite fig. 3.
Les fig. 6 à. 10 montrent, de la même façon qu'à la fige 3 et schématiquement, les outils de cette machine dans cinq positions caractéristiques différentes, cela pour indiquer la façon dont ces outils agissent sur la pièce à rainer.
Les fig. 11 et 12 montrent, respectivement en vue arrière et en élévation après coupe, un dispositif faisant partie intégrante de la machine montrée sur les fig. 1 et 2 et propre à empêcher une avance trop grande des outils.
Dans les machines-outils automatiques ou autres construites jusqu'ici, le rainurage intérieur est pratiqué à l'aide d'outils dont la forme correspond à celle de la rainure à obtenir. Le grand inconvénient de cette méthode réside dans le fait que l'outil est agencé de façon à com- porter un long tranchant. Il résulte de l'effort exercé par ledit tranchant de grande longueur et de la section néces- sairement petite du manche de l'outil, que la construction de ce dernier est très délicate, et il en résulte souvent des ruptures et des pertes de matières.
Les outils pour le rainurage et les machines-ou- tils automatiques on non,. établis conformément à l'invention sont tels que ces inconvénients sont évités.
La machine représentée est établie de façon à per- mettre la mise en place à la main des pièces à rainer et à pouvoir être commandée par l'intermédiaire d'une pédale. Les
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pièces à rainer sont introduites dans la machine et reti- rées de celle-ci à la main et la commande par pédale assu- re le maintien en position de la pièce par serrage et amè- ne les outils qui pratiquent la rainure dans la position voulue pour que ladite rainure puisse être pratiquée.
Comme indiqué ci-dessus, on a recours à deux ou- tils décalés de 180 l'un par rapport à l'autre, c'est-à- dire disposés de manière à agir en des points diamétrale- ment opposés du trou qui doit être rainé. Ces deux outils ont des mouvements d'avancement parallèles aux faces laté- rales de la rainure en V ou autre, que l'on yeut pratiquer par leur intermédiaire, l'un desdits outils se déplaçant dans une direction correspondant à l'inclinaison de celle des forces de la rainure en V ou autre, qu'il doit @ alors que l'autre outil se déplace suivant la même incli- naison, mais en sens opposé pour déterminer la face oppo- sée de ladite rainure en V ou autre, les deux outils abou- tissant, dans le cas où il s'agit d'une rainure en V, dans un plan commun à l'extrémité de leur course,
lequel plan correspond à-celui dans lequel se trouve le fond de ladite rainure.
Il résulte de ce qui précède que-l'angle de coupe de chaque outil doit être très aigu et que chaque outil doit avoir ses faces latérales en retrait, de façon que celles-ci ne frottent pas contre les faces latérales desdites rainures en V ou autres, pendant que la. rainure est tracée. Grâce à cette largeur extrêmement faible de l'angle de coupe de l'outil, le manche de ce dernier a. une résistance convena- ble pour supporter les efforts dus au rainurage, sans que l'on ait à cfaindre sa rupture.
La machine montrée sur les dessina comporte un bâti en fonte 14 ou autre, supportant un châssis en fonte 15, ce dernier pouvant former un bord avec ledit bâti. Sur
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le châssis 15 sont fixés deux supports 16 sensiblement cy- lindriques à leur intérieur, lesquels supports sont dispo- sés dans le prolongement l'un de l'autre. Entre les extré- mités ouvertes desdits @apports, qui se trouvent en regard l'une de l'autre, est réservé un intervalle dans lequel sont établis les éléments de serrage 17 et 18 pour maintenir la pièce à rainer 20 et comportant des moyens pour maintenir ladite pièce dans une position déterminée.
Ces moyens de serrage sont du type ordinaire et ne sont pas représentés en détail, ils sont commandés par l'intermédiaire d'une tige 21 dont l'extrémité inférieure est reliée à l'extrémité posté- rieure d'une pédale 22 articulée en 23 au bâti 14.
Quand on abaisse la pédale, les éléments 17 et 18 occupent une position telle que la pièce 20 peut être introduite entre eux et que l'axe de ladite pièce se trouve dans le prolongement des axes des supports 16.
Un arbre moteur commun 24 est monté dans des pa- liers établis sur le châssis 15 et est disposé à l'arrière de la machine, lequel arbre porte, à l'une de ses extrémités, une poulie motrice 25.
Les fig. 3, 4 et 5 montrent seulement l'un des supports 16, mais il est entendu que l'autre support, tout en étant disposé dans le prolongement du premier, est cons- titué exactement de la même façon, alors que les éléments qu'ils contiennent, et eux-mêmes, sont disposés symétrique- ment par rapport au plan médian transversal de la machine.
Un pignon denté 26a est calé sur l'arbre 24 à proximité de chaque extrémité de celui-ci et à l'intérieur du châssis 15.
Dans chaque support 16 est établi un manchon cou- lissant 26 qui porte intérieurement une tige axiale creuse 27 montée sur paliers à billes 28 propres à permettre la rotation de ladite tige creuse 27 dans le manchon 26. La tige creuse 27 est amincie vers l'une de ses extrémités
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pour passer par l'ouverture d'une bague pénétrant à l'inté- rieur de l'une des extrémités du manchon coulissant et por- tant une roue dentée 29 qui engrène avec la pignon 26 , Les manchons 26 peuvent glisser sans tourner dans les supports
16 sur une longueur déterminée, et, comme montré sur les fig. 3, 4 et 5, quelle que soit la position desdits man- chons par rapport aux supports, les roues dentées 29 engrè- nent avec les pignons 26a.
Les manchons 26 glissent dans les supports dans des directions opposées, c'est-à-dire que lesdits manchons se déplacent de façon à se rapprocher ou à s'écarter l'un de l'autre.
Les moyens pour assurer ces déplacements compor- tent des parties dentées 30, en forme de crémaillère, mon- tées à la partie inférieure des manchons 26 et montrées schématiquement sur la fig. 1, des secteurs dentés 31 en- grenant avec lesdites parties 30. Ces secteurs sont calés sur des axes 32 convenablement supportés par le bâti de la machine. Sur ces axes 32 sont également calés d'autres sec- teurs dentés 33. Ces derniers ont des dimensions telles, et sont disposés de manière telle, que leurs dents engrènent entre elles comme montré sur la fig. 1. Les leviers 34 sont articulés par leur extrémité supérieure -aux secteurs 33 et leurs extrémités inférieures sont reliées entre elles et à une tige 35, dont l'extrémité inférieure porte la pédale 22.
Quand les différents organes occupent la position montrée sur la fig. 1, la pédale a été abaissée et les secteurs :ont été actionnés de manière que les manchons coulissants 26 soient déplacés l'un vers l'autre jusqu'à occuper la. position mon- trée sur la fig. 3. Des ressorts 36 sont attachés, par les unes de leurs extrémités, en des points fixes appropriés du bâti et, par les autres extrémités, respectivement aux sec- teurs 33, de sorte que, au moment où on cesse d'agir sur la
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pédale 22, lesdits ressorts actionnent les manchons coulis- sants 26 de façon à les écartér l'un de l'autre par l'inter- médiaire des secteurs 31 dans la position montrée sur la fig. 5.
L'effet de la pédale 22 et des pièces qui en sont solidaires est tel que, par l'abaissement de ladite pédale, la pièce à rainer est, d'abord.fortement serrée et est, en- suite, maintenue dans cette position au cours des déplace- ments ultérieurs des manchons 26.
Aux extrémités se faisant face des deux tiges creuses 27, sont montés respectivement deux supports coulis- sants 37 pour les deux outils, le guide 38 de chacun des- dits supports faisant un angle de 45 avec l'axe de la tige 27 correspondante et tel que ladite tige 27 étant déplacée vers la pièce 20 jusqu'au moment où le support 37 est empê- ché de continuer son mouvement longitudinal avec la tige 27, ledit support se matras immédiatement parallèlement à l'élément de butée, dans ou vers cet élément de butée qui arrête ledit mouvement longitudinal. La butée en question, pour chaque porte-outil 37, est constituée par un axe ou tige 39 disposé, axialement dans la tige 27, qui a été faite creuse a cet effet.
Cet axe ou tige 39 est retenu, à son extrémité arrière, par des moyens appropriés et réglable tels. que des écrous 40, prenant appui sur un palier 41 et disposés de manière telle que, la tige 27 correspondante étant déplacée vers l'avant, à partir d'un point déterminé et sur une longueur-voulue, l'axe 39 soit empêché, de conti- nuer son mouvement de translation, et qu'une partie dudit axe, par exemple un trou 42 incliné ou analogue, ménagé dans l'extrémité avant de ladite tige, constitue la butée propre à empêcher le déplacement du porte-outil 37 dans la direction primitive et à obliger celui-ci à coulisser en s'éloignant de l'axe 39 et parallèlement à ladite butée.
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Pour que chaque outil 44 se dirige parallèlement à la surface correspondante de la rainure ou gorge en V ou autres qui doit être pratiquée, la butée, qui est établie à l'extrémité avant de l'axe ou tige 39, coopère avec une che ville 43, montée sur le porte-outil 37 et pénétrant dans le trou 42 ménagé dans l'extrémité de la tige 39 et faisant un angle approprié avec l'axe de ladite tige. L'axe dudit trou 42 et de la cheville 43 a une inclinaison telle qu'il soit parallèle à la face latérale correspondante de la rai- nure en V ou analogue que l'on veut obtenir, ledit axe pas- sant par l'axe de la tige 39. L'angle peut être modifié suivant 1'inclinaison des faces latérales de la rainure en V ou autre.
Les deux tiges 27 ont des mécanismes analogues à ceux décrits ci-dessus, et il va de soi que,quand elles sont déplacées vers l'avant, c'est-à-dire déplacées l'une vers l'autre par l'intermédiaire de leur mécanisme de com- mande, tel que celui indiqué plus haut, les axes ou tiges
39 portant les butées sont arrêtés en même temps, de sorte que les porte-outils sont obligés de se déplacer au même moment en s'écartant respectivement des axes 39 jusqu'à oc- cuper chacun la position exacte pour déterminer la partie correspondante de la rainure.
L'obtention des deux faces de la rainure a lieu simultanément jusqu'à ce que les deux outils atteignent la profondeur voulue, c'eat-à-dire après avoir formé la pointe du V, dans le cas où. il s'agit d'une rainure en V, à ce moment une ou plusieurs butées fixes, convenablement disposées, arrêtent le mouvement des man- chons 26 et empêchent ainsi tout déplacement ultérieur des outils.
Il est évident que la largeur des outils relative- ment à la largeur maximum de la rainure en V est choisie de manière telle que les outils, étant employés pour détermi- ner les deux faces d'une rainure en V ou autre, enlèvent
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simultanément tout ou partie de la matière hors de ladite rainure ou à peu près toute la matière, comme montré sur les fig. 7, 8 et 9,et que, quand ils sont arrivés à fin de course (fig. 3 et 10), toute la matière est dégagée de la rainure.
On a, recours à des moyens élastiques pour ramener les outils 44 à leur position montrée sur les fig. 4 et 6, afin que ceux-ci puissent être dégagés du trou ménagé dans la pièce à rainer (fig. 5). A. cet effet, chaque axe ou tige 39, qui commande les déplacements ci-dessus de l'outil cor- respondant, est entouré d'un ressort de compression hélico- ïdal 45 convenablement disposé dans la tige creuse corres- pondante 27, lequel ressort appuie, à l'une de ses extrémi- tés, sur une butée établie sur l'axe ou tige 39 et, à son autre extrémité, sur une butée portée par la tige creuse 27.
Quand le porte-outil 37 est empêché de se déplacer da- vantage vers l'avant, au cours de la translation de la tige 27, de la façon décrite plus haut et comme montré sur la fig. 4, le ressort de compression 45 est comprimé par le déplacement ultérieur de ladite tige jusqu'à ce que celle- ci ait atteint la position montrée sur la fig. 3. Il en ré- sulte que, lorsque la tige 27 revient vers sa position pri- mitive, le ressort de compression 45 maintient le porte-ou- til dans sa position avancée pendant une courte durée, pen- dant que ledit porte-outil glisse le long de son support en ramenant ainsi l'outil vers l'axe de la tige 27 de façon à dégager l'outil de la rainure en V.
Après cette opération, chaque outil occupe la position montrée sur la fig. 4 et l'ensemble est agencé de manière telle que le porte-outil correspondant 37 est ensuite entraîné par la tige 27.
La pièce à rainer 20, montrée sur les fig. 3,4 et 5, est maintenue fixe par l'intermédiaire des organes de serrage 17 et 18 non représentés sur ces figures. L'ar- bre 24 tourne d'une façon continue par l'intermédiaire de
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la poulie 25, ce qui oblige les pignons 26a à entraîner les roues dentées 29, de sorte que les tiges 27 tournent constamment dans le même sens.
Les engrenages 26a et 29 sont disposés de manière telle que les parties actives des outils 44 soient décalées de 180 , et ils sont des diamètres respectifs tels que ce. décalage reste constant. Il doit être bien entendu que les manchons 26 ne tournent pas mais se déplacent seulement par translation dans le sens axial par l'intermédiaire des cré- maillères 30 établies à leur partie inférieure, alors que les tiges 27 tournent constamment sous la commande des en- grenages 29.
Quand les éléments occupent la position montrée sur la fig. 5, la pièce à rainer 20 est mise en position et la première partie de la course vers le bas de la pédale
22 la maintient dans cette position. En continuant à abais- ser la pédale 22, les manchons 26 sont déplacés de façon à se rapprocher l'un de l'autre et les différents organes ar- rivent finalement dans la position montrée sur la fig. 4, les outils 44 pénétrant dans le trou ménagé dans la pièce 20. Dans cette position, les butées constituées par les é- crous 40 viennent en contact avec les paliers à billes 41 et empêchent ainsi les axes ou tiges 39 de continuer leur mouvement axial.
En continuant à agir sur la pédale 22, les manchons 26 continuent à se déplacer par translation, mais, comme les chevilles 43 empêchent les porte-outils 37 de suivre ce déplacement par suite de leur engagement dans les trous 42 ménagés dans les axes ou tiges 39, les porte- outils peuvent seulement se déplacer dans une direction déterminée par le glissement des chevilles 43 dans les trous 42. La. translation ultérieure des manchons 26 obligé les tiges 27 à se rapprocher l'une de l'autre et, en même temps, les porte-outils à se déplacer vers l'extérieur, les
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chevilles 43 glissant dans les trous 42, et les porte-outils glissant eux-mêmes le long des guides 38 établis aux ex- trémités des tiges 27.
L'inclinaison des chevilles 43 et des trous est parallèle à celle des faces latérales de la rainure en T qui doit âtre pratiquée et il en résulte que les parties coupantes de l'outil se déplacent parallèle- ment- auxdites faces, pour déterminer la rainure annulaire en V.
La fig. 6 montre la position des outils, un peu avant le commencement de la coupe, donc quand les diffé- rents organes se trouvent dans la position montrée sur la fig. 4. La fig. 10 montre la position des outils à la fin de l'opération, donc quand les différents organes se trou- vent dans la position montrée sur la fig. 3, alors que les fig. 7, 8 et 9 montrent des positions intermédiaires au cours du rainurage.
Pour empêcher qu'une avance trop forte se produise pour les outils 44, un mécanisme régulateur approprié peut être utilisé, qui permet une avance de l'outil moindre ou
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égale à un t,dGirr déterminé et freine l'avancement dès que le mouvement devient trop rapide. Il en résulte que, bien que la pression sur la pédale 22 soit trop grande ou appliquée dune façon trop brusque, les outils ne seront néanmoins pas abîmés.
Les fig. 1, 2, 11 et 12 montrent un mode de réa- lisation pour ledit mécanisme régulateur, ce dernier compor- tant une poulie 47 actionnée à la vitesse voulue et montée sur un arbre 48 qui pénètre dans un carter 49 établi à l'arrière de la machine.. A l'intérieur dudit carter, une vis sans fin. 50 est calée sur 1'arbre 48. Celle-ci engrené avec une roue dentée 51, concentrique à l'un des axes 32 montée folle sur celui-ci, et étant engagé dans un palier 52 faisant saillie à l'intérieur du carter 49. Quand la ma-
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chine fonctionne, la roue dentée est entraînée à une vites- se uniforme déterminée qui règle l'avancement maximum per- mis aux. outils, et cela de la façon suivante.
La. face latérale extérieure de la roue dentée 51 comporte un logement dans lequel est établi un disque 53 avec douille axiale, engagée librement sur l'axe 32. Un ressort de traction 54 relie le disque 53 à un point appro- prié du carter 49, comme montré sur la fig. 11. Un disposi- tif de roue libre à rochets ou à billes et encoches 55 est établi entre la vis sans fin et le disque 53 et agencé de manière telle que la vis sans fin. p@ tourner librement dans le sens de la flèche 56 (fig. Il), donc dans le sens dans lequel elle est actionnée, sans entraîner le disque
53.
Le disque 53 porte un doigt 57 qui vient normalement en contact avec l'extrémité d'une butée réglable 58, et ainsi le disque 53 est normalement maintenu par l'action du ressort 54, de façon que son doigt 57 appuie contre la butée
58.
Un levier 59 est calé sur l'axe 32 et établi dans le carter 49, en étant susceptible de se déplacer entre deux butées réglables 60. Ce levier 59, quand il est dépla- cé par l'abaissement de la pédale 22, se rapproche du doigt 57. Il vient en contact avec celui-ci et l'entraîne.
Cela oblige le disque 53 à tourner dans le sens de la flèche 56. Dans le cas où la vitesse angulaire du disque 53 est plus faible que celle de la vis sans fin 51, le degré d'avancement de l'outil produit par l'intermédiai- re des secteurs 31 et des crémaillères 30 est moindre que le degré maximum envisagé. Dans le cas où le déplacement annulaire du levier 59 aurait lieu, chose impossible, à une vitesse plus grande que celle de la vis sans fin 51, le disque 53,ayant tendance à tourner plus vite que la vis sans fin, produirait l'embrayage du mécanisme d'entraînement à roue libre 55 avec la roue 51, et le disque 53 serait o-
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bilge de tourner avec ladite roue a la vitesse voulue.
Cela détermine 1*avancement maximum voulu pour les outils.
Quand, on cesse d'agir sur la pédale 22, le levier
59 revient à sa position primitive (fig. Il) et permet au disque 53 d*être ramené par le ressort 54.
On a décrit ci-dessus une machine très simple pour recevoir et maintenir des pièces à rainer dans lesquelles on veut pratiquer une rainure intérieure en V ou autre, et il est évident que l'opération effectuée par cette machine pourrait constituer une des opérations effectuées par une machine absolument automatique et que les moyens pour la mise en oeuvre de 1* opération susdite peuvent être combinés avec des moyens appropriés et convenablement agencés pour que toutes les autres opérations puissent se faire également d'une façon automatique.
N'importe quel système de lubrification approprié peut être applique à la machine établie conformément à l'in- vention., par exemple les outils peuvent être lubrifiés par projection, comme il est courant pour les machines-outils, en ayant recours à une pompe propre à établir la circulation du ,lubrifiant, laquelle pompe est actionnée par un arbre moteur convenablement disposé.
Dans la, machine-outil telle que décrite, les ou- tils, tournent, alors que la pièce à travailler reste fixe, mais il est évident que ladite pièce peut tourner alors que les outils restent fixes, exception faite du mouvement d'a- vancement que l'on doit donner aux outils dans certains cas.
D*autre part, on peut faire tourner à la fois les outils et la.pièce et cela, de préférence, dans des directions oppo- sées.
Bien que les machines établies conformément à la présente invention conviennent particulièrement pour prati- quer des rainures annulaires en V dans des trous ou alésa- ges, il.va,de soi que des rainures autant une section trans-
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versale de n'importe quelle autre forme voulue peuvent être obtenues à l'aide de semblables machines, par exemple des rainures en U ou en forme de rigole ou des rainures en forme de V tronquée donc ayant sensiblement une section en queue d'aronde.
Comme il va .de soi, et comme il ressort d'ail- leurs déjà de ce qui précède,, l'invention ne se limite au- cunement à ses modes d'application, non plus qu'à ses modes de réalisation, plus spécialement indiqués ci-dessus; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
R É S U M É.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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PATENT.
"Improvements made to machine tools, automatic! Or not, for making grooves or grooves in a hole, in particular those for making nuts".
Being the subject of a patent application
The invention relates to machine tools, whether automatic or not, and its object is to establish machines of the kind in question with the aid of which an annular groove or groove of any cross section. - The, for example V-shaped, or substantially V-shaped, can be made in a hole in a room.
A second object of the invention consists in making such an annular groove or groove in the hole made in a blank of a nut or the like, during the manufacture of the nut, and a third object of the invention. - invention consists in establishing a machine tool with the aid of which nuts, comprising an internal annular groove or groove, of any desired section, and of which one or both faces are chamfered, can be manufactured starting from a bar of appropriate section or
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starting from appropriately shaped blanks.
The automatic or other machine tools, established in accordance with the invention, generally comprise means for holding blanks traversed by holes and obtained by severing a bar introduced into the machine, or already sectioned blanks introduced separately into said machine, means for causing two independent tools to penetrate into said hole respectively through opposite ends thereof and therefore in opposite directions, and means for actuating said tools so that they advance - hundred in directions parallel to the side faces of the
V, or grooves or grooves of any other shape that it is desired to obtain, so that a tool determines one of the faces of the groove or groove, while the other tool traces the other face,
the tools having such a shape, and being so arranged and actuated, that their combined actions determine the complete groove. The drilled blank is preferably held stationary as the tools rotate while performing the grooving operation, but in some cases the tools can be held stationary while the workpiece rotates and if necessary the tools and the workpiece can rotate both and preferably in opposite directions. The tools are offset from each other by any suitable angle, and in order to have maximum clearance the offset is preferably 180.
The drawings attached to this specification show, by way of example, one embodiment of the invention.
Figs. 1 and 2 show, respectively in elevation and in side view a machine for making V-shaped grooves in the holes drilled in blanks of nuts, which machine is established according to
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ment to the invention, each part being separately introduced into said machine and removed therefrom.
Fig. 3 shows, in partial plan after section on 3-3 fig. 2 and on a larger scale, the machine shown in. figs. 1 and 2, the elements shown occupying a determined characteristic position.
Figs. 4 and 5 show, both in the same way as FIG. 3, the same elements, these occupying characteristic positions other than in said FIG. 3.
Figs. 6 to. 10 show, in the same way as in fig 3 and schematically, the tools of this machine in five different characteristic positions, this to indicate the way in which these tools act on the part to be creased.
Figs. 11 and 12 show, respectively in rear view and in elevation after section, a device forming an integral part of the machine shown in FIGS. 1 and 2 and suitable for preventing too great a feed of the tools.
In automatic machine tools or others built up to now, the internal grooving is performed using tools whose shape corresponds to that of the groove to be obtained. The great drawback of this method lies in the fact that the tool is designed so as to have a long cutting edge. It results from the force exerted by said cutting edge of great length and from the necessarily small section of the handle of the tool, that the construction of the latter is very delicate, and this often results in breakage and loss of material. .
Grooving tools and automatic machine tools are not. established in accordance with the invention are such that these drawbacks are avoided.
The machine shown is set up in such a way as to allow the pieces to be creased to be placed by hand and to be able to be controlled by means of a pedal. The
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pieces to be creased are introduced into the machine and withdrawn from it by hand and the pedal control ensures that the workpiece is held in position by clamping and brings the tools which make the groove into the desired position so that said groove can be made.
As indicated above, use is made of two tools offset by 180 with respect to one another, that is to say arranged so as to act at diametrically opposed points of the hole which must be creased. These two tools have advancement movements parallel to the side faces of the V-shaped groove or the like, which can be practiced through them, one of said tools moving in a direction corresponding to the inclination of that. of the forces of the V-groove or the like, which it owes while the other tool moves at the same inclination, but in the opposite direction to determine the opposite face of said V-groove or the like, the two tools ending, in the case of a V-shaped groove, in a common plane at the end of their stroke,
which plane corresponds to that in which the bottom of said groove is located.
It follows from the above that the cutting angle of each tool must be very acute and that each tool must have its side faces set back, so that the latter do not rub against the side faces of said V-grooves or others, while the. groove is drawn. Thanks to this extremely small width of the cutting angle of the tool, the handle of the latter has. a suitable strength to withstand the forces due to grooving, without having to overcome its breaking.
The machine shown in the drawings comprises a cast iron frame 14 or the like, supporting a cast iron frame 15, the latter being able to form an edge with said frame. Sure
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the frame 15 are fixed two substantially cylindrical supports 16 inside them, which supports are arranged in the extension of one another. Between the open ends of said connections, which are facing each other, there is reserved an interval in which the clamping elements 17 and 18 are established to hold the piece to be creased 20 and comprising means for maintain said part in a determined position.
These clamping means are of the ordinary type and are not shown in detail, they are controlled by means of a rod 21, the lower end of which is connected to the rear end of a pedal 22 articulated at 23. to the frame 14.
When the pedal is lowered, the elements 17 and 18 occupy a position such that the part 20 can be inserted between them and that the axis of said part is in the extension of the axes of the supports 16.
A common motor shaft 24 is mounted in bearings established on the frame 15 and is disposed at the rear of the machine, which shaft carries, at one of its ends, a driving pulley 25.
Figs. 3, 4 and 5 show only one of the supports 16, but it is understood that the other support, while being arranged in the prolongation of the first, is made in exactly the same way, whereas the elements that they contain, and themselves, are arranged symmetrically with respect to the transverse median plane of the machine.
A toothed pinion 26a is wedged on the shaft 24 near each end of the latter and inside the frame 15.
In each support 16 is established a sliding sleeve 26 which internally carries a hollow axial rod 27 mounted on ball bearings 28 suitable for allowing the rotation of said hollow rod 27 in the sleeve 26. The hollow rod 27 is thinned towards the end. one of its ends
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to pass through the opening of a ring penetrating inside one of the ends of the sliding sleeve and carrying a toothed wheel 29 which meshes with the pinion 26, the sleeves 26 can slide without turning in the supports
16 over a determined length, and, as shown in fig. 3, 4 and 5, whatever the position of said sleeves relative to the supports, the toothed wheels 29 mesh with the pinions 26a.
The sleeves 26 slide in the supports in opposite directions, that is to say that said sleeves move so as to move towards or away from one another.
The means for ensuring these displacements comprise toothed parts 30, in the form of a rack, mounted at the lower part of the sleeves 26 and shown schematically in FIG. 1, toothed sectors 31 meshing with said parts 30. These sectors are wedged on pins 32 suitably supported by the frame of the machine. Other toothed sectors 33 are also wedged on these pins 32. The latter have such dimensions, and are arranged such that their teeth mesh with each other as shown in FIG. 1. The levers 34 are articulated by their upper end -aux sectors 33 and their lower ends are connected to each other and to a rod 35, the lower end of which carries the pedal 22.
When the various members occupy the position shown in FIG. 1, the pedal has been lowered and the sectors: have been actuated so that the sliding sleeves 26 are moved towards each other until they are occupied. position shown in fig. 3. Springs 36 are attached, by one of their ends, at suitable fixed points of the frame and, by the other ends, respectively to sectors 33, so that, when acting on the
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pedal 22, said springs actuate the sliding sleeves 26 so as to separate them from one another through the sectors 31 in the position shown in FIG. 5.
The effect of the pedal 22 and of the parts which are integral with it is such that, by lowering said pedal, the part to be creased is, first of all, strongly clamped and is then held in this position at the bottom. during subsequent displacements of the sleeves 26.
At the opposite ends of the two hollow rods 27 are respectively mounted two sliding supports 37 for the two tools, the guide 38 of each of said supports forming an angle of 45 with the axis of the corresponding rod 27 and such that said rod 27 being moved towards the part 20 until the moment when the support 37 is prevented from continuing its longitudinal movement with the rod 27, said support flattens immediately parallel to the stop element, in or towards this element stopper which stops said longitudinal movement. The stop in question, for each tool holder 37, is constituted by a pin or rod 39 disposed axially in the rod 27, which has been made hollow for this purpose.
This axis or rod 39 is retained at its rear end by suitable and adjustable means such. that nuts 40, bearing on a bearing 41 and arranged such that, the corresponding rod 27 being moved forward, from a determined point and over a desired length, the axis 39 is prevented, to continue its translational movement, and that part of said axis, for example an inclined hole 42 or the like, made in the front end of said rod, constitutes the stop suitable for preventing the movement of the tool holder 37 in the original direction and to force it to slide away from the axis 39 and parallel to said stop.
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So that each tool 44 runs parallel to the corresponding surface of the groove or V-shaped groove or the like which is to be made, the stop, which is established at the front end of the axis or rod 39, cooperates with a che town 43, mounted on the tool holder 37 and entering the hole 42 made in the end of the rod 39 and forming an appropriate angle with the axis of said rod. The axis of said hole 42 and of the pin 43 has an inclination such that it is parallel to the corresponding lateral face of the V-groove or the like which it is desired to obtain, said axis passing through the axis. of the rod 39. The angle can be changed according to the inclination of the side faces of the V-groove or the like.
The two rods 27 have mechanisms similar to those described above, and it goes without saying that, when they are moved forward, that is to say moved towards each other through of their control mechanism, such as that indicated above, the pins or rods
39 carrying the stops are stopped at the same time, so that the tool holders are forced to move at the same time moving away from the axes 39 respectively until each occupies the exact position to determine the corresponding part of the groove.
The two faces of the groove are obtained simultaneously until the two tools reach the desired depth, that is to say after having formed the point of the V, in the case where. it is a V-shaped groove, at this moment one or more fixed stops, suitably arranged, stop the movement of the sleeves 26 and thus prevent any subsequent movement of the tools.
It is evident that the width of the tools relative to the maximum width of the V-groove is chosen in such a way that the tools, being employed to determine the two faces of a V-groove or the like, remove
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simultaneously all or part of the material out of said groove or almost all of the material, as shown in FIGS. 7, 8 and 9, and that, when they have reached the end of their travel (fig. 3 and 10), all the material is released from the groove.
Elastic means are used to return the tools 44 to their position shown in FIGS. 4 and 6, so that they can be released from the hole in the part to be creased (fig. 5). To this end, each axis or rod 39, which controls the above movements of the corresponding tool, is surrounded by a helical compression spring 45 suitably disposed in the corresponding hollow rod 27, which The spring bears, at one of its ends, on a stop established on the pin or rod 39 and, at its other end, on a stop carried by the hollow rod 27.
When the tool holder 37 is prevented from moving further forward, during the translation of the rod 27, in the manner described above and as shown in FIG. 4, the compression spring 45 is compressed by the subsequent displacement of said rod until the latter has reached the position shown in FIG. 3. As a result, when the rod 27 returns to its initial position, the compression spring 45 maintains the tool holder in its advanced position for a short time, while said tool holder slides along its support, thus returning the tool towards the axis of the rod 27 so as to disengage the tool from the V-shaped groove.
After this operation, each tool occupies the position shown in fig. 4 and the assembly is arranged such that the corresponding tool holder 37 is then driven by the rod 27.
The piece to be creased 20, shown in fig. 3, 4 and 5, is kept fixed by means of the clamping members 17 and 18, not shown in these figures. Shaft 24 rotates continuously through
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the pulley 25, which forces the pinions 26a to drive the toothed wheels 29, so that the rods 27 constantly rotate in the same direction.
The gears 26a and 29 are arranged such that the active parts of the tools 44 are offset by 180, and they are of respective diameters such as this. offset remains constant. It should be understood that the sleeves 26 do not rotate but move only by translation in the axial direction through the racks 30 established at their lower part, while the rods 27 are constantly rotating under the control of the drivers. graining 29.
When the elements occupy the position shown in fig. 5, the piece to be creased 20 is put into position and the first part of the downward stroke of the pedal
22 keeps it in that position. By continuing to lower the pedal 22, the sleeves 26 are moved so as to come closer to one another and the various members finally arrive in the position shown in FIG. 4, the tools 44 penetrating into the hole made in the part 20. In this position, the stops formed by the nuts 40 come into contact with the ball bearings 41 and thus prevent the pins or rods 39 from continuing their axial movement. .
By continuing to act on the pedal 22, the sleeves 26 continue to move by translation, but, as the pins 43 prevent the tool holders 37 from following this movement by virtue of their engagement in the holes 42 made in the pins or rods 39, the tool holders can only move in a direction determined by the sliding of the pins 43 in the holes 42. The subsequent translation of the sleeves 26 forces the rods 27 to move closer together and, at the same time. time, the tool holders to move outwards, the
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dowels 43 sliding in the holes 42, and the tool holders themselves sliding along the guides 38 established at the ends of the rods 27.
The inclination of the dowels 43 and of the holes is parallel to that of the side faces of the T-slot which is to be made and it follows that the cutting parts of the tool move parallel to said faces, to determine the slot. V-shaped ring finger.
Fig. 6 shows the position of the tools, a little before the start of the cut, so when the different members are in the position shown in fig. 4. FIG. 10 shows the position of the tools at the end of the operation, so when the different members are in the position shown in fig. 3, while Figs. 7, 8 and 9 show intermediate positions during grooving.
To prevent too much feed from occurring for tools 44, a suitable regulating mechanism can be used which allows less or less tool feed.
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equal to a determined t, dGirr and slows down the advance as soon as the movement becomes too fast. As a result, although the pressure on the pedal 22 is too great or applied too abruptly, the tools will nevertheless not be damaged.
Figs. 1, 2, 11 and 12 show an embodiment of said regulating mechanism, the latter comprising a pulley 47 actuated at the desired speed and mounted on a shaft 48 which enters a housing 49 established at the rear of the motor. the machine .. Inside said casing, an endless screw. 50 is wedged on the shaft 48. The latter meshed with a toothed wheel 51, concentric with one of the axles 32 mounted loose on the latter, and being engaged in a bearing 52 projecting inside the housing 49 When the ma-
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china works, the toothed wheel is driven at a determined uniform speed which regulates the maximum advance allowed. tools, and this in the following way.
The outer lateral face of the toothed wheel 51 has a housing in which there is established a disc 53 with axial sleeve, freely engaged on the axle 32. A tension spring 54 connects the disc 53 to a suitable point on the housing 49. , as shown in fig. 11. A ratchet or ball-and-notch freewheel device 55 is established between the worm and the disc 53 and arranged such as the worm. p @ turn freely in the direction of arrow 56 (fig. Il), therefore in the direction in which it is actuated, without driving the disc
53.
The disc 53 carries a finger 57 which normally comes into contact with the end of an adjustable stopper 58, and thus the disc 53 is normally held by the action of the spring 54, so that its finger 57 presses against the stopper.
58.
A lever 59 is wedged on the axis 32 and established in the housing 49, being able to move between two adjustable stops 60. This lever 59, when it is moved by the lowering of the pedal 22, approaches finger 57. It comes into contact with it and drives it.
This forces the disc 53 to rotate in the direction of the arrow 56. In the event that the angular speed of the disc 53 is lower than that of the worm 51, the degree of advancement of the tool produced by the the intermediary of the sectors 31 and of the racks 30 is less than the maximum degree envisaged. In the event that the annular displacement of the lever 59 takes place, something impossible, at a speed greater than that of the worm 51, the disc 53, tending to rotate faster than the worm, would produce the clutch of the freewheel drive mechanism 55 with the wheel 51, and the disc 53 would be o-
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bilge to rotate with said wheel at the desired speed.
This determines the maximum desired feed rate for the tools.
When you stop acting on pedal 22, the lever
59 returns to its original position (fig. II) and allows the disc 53 to be returned by the spring 54.
A very simple machine has been described above for receiving and holding pieces to be creased in which it is desired to make an internal V-shaped groove or the like, and it is obvious that the operation performed by this machine could constitute one of the operations performed by an absolutely automatic machine and that the means for carrying out the aforesaid operation can be combined with suitable means and suitably arranged so that all the other operations can also be carried out automatically.
Any suitable lubrication system can be applied to the machine established according to the invention., For example the tools can be spray lubricated, as is common for machine tools, using a pump. suitable for establishing the circulation of the lubricant, which pump is actuated by a suitably arranged motor shaft.
In the machine tool as described, the tools rotate, while the workpiece remains stationary, but it is obvious that said part can rotate while the tools remain stationary, except for the movement of a- promotion that must be given to tools in certain cases.
On the other hand, both the tools and the workpiece can be rotated, and preferably in opposite directions.
Although machines constructed in accordance with the present invention are particularly suitable for making annular V-grooves in holes or bores, it is understood that grooves also have a transverse section.
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versale of any other desired shape can be obtained using similar machines, for example U-shaped or channel-shaped grooves or truncated V-shaped grooves therefore having substantially a dovetail section.
As goes without saying, and as is already clear from the foregoing, the invention is in no way limited to its modes of application, nor to its embodiments, more specially indicated above; on the contrary, it embraces all the variants.
ABSTRACT.
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