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" MACHINES A FRAISER LES FILEVS "
Les machines construites suivant l'invention sont spécia- lement adaptées pour former les pas de vis aux extrémités de tuyaux ou tubes et on se référera plus spécialement ici à leur usage pour ce but; bien qu'il doive être bien entendu que de telles machines sont également aptes à être utilisées pour d'autres buts tels que la façonnage de pas de vis à l'ex- trémité de tiges ou à tout autre travail d'un caractère simi- laire.
Dans le brevet belge N 524.801, du 10 janvier 1925, on a décrit une nouvelle méthode pour fraiser des pas de vis sur
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les tuyaux, tubes et autres pièces semblables ainsi qu'une réalisation d'une Machine adaptée pour'l'exécution de la dite méthode.
La présente invention envisage la réalisation d'une autre forme de machine opérable suivant les dites méthodes sous ses plus larges conceptions et adaptée pour la production de pas de vis unis et exacts soit droits soit coniques avec un mi- ni,::#* de dépense de temps et de travail etcomprise dams les tolérances et dans les modèles standard exigés dans la prati- que pour les ateliers modernes.
D'autres objets, détails et caraptéristiques compris dans l'invention présente apparaîtront plus clairement dans la description qui suit.
Suivant la présente invention et la machine décrite dans le brevet mentionné ci-dessus, on emploie plusieurs et de préférence une paire de fraises rotatives respectivement de forme appropriée pour communiquer au travail une taille brute et de profondeur suffisante pour enlever l'écaille et ébaucher la surface qui doit êtra filetée et jour former sur celle-ci le pas de vis désiré et disposer ces fraises l'une par rapport à l'autre et respectivement au travail que la fraise de dégrossissage doit produire sur la pièce à travailler mue relativement en un point en avance sur celai où opère l'outil'de filetage,avec ce résultat que l'outil de filetage n'a pas à pénétrer l'écaille et à ébaucher le tra- vail et n'a donc qu'à tailler dans du métal propre mis ,
na par la fraise de dégrossissage à une profondeur suffisante pour former le pas de vis désiré en contribuant par consé- quent à son exactitude et prolongeant matériellement la vie de l'outil.
De plus, pour la production de pas de vis coniques on emploie de préférence des fraises amincies longitudinalement
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par rapport à leurs axes de rotation en conformité avec la
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. -,ic-.-("J.1.t.:....", conicité du filet que l'on désire produire et substantielle- ,lient de la même longueur que ces filets et la fraise est pour- ,vue d'une pluralité de dents annulaires ayant le profil de la forme du filet désiré mais n'ayant pas de pas,
de façon qu'en effectuant une simple révolution de la pièce par rapport à cette fraise pendant qu'elle tourne sur son propre axe et en déplaçant simultanément la pièce dans lé sens longitudinal d'une distance substantiellement égale au pas du filet à fraiser tandis qu'en effectuant un faible déplacement rela- tif entre la pièce à travailler et le tranchant, dans une direction substantiellement normale à l'axe de cette dernière un filet hélicoïdal cônique, complet et exact de longueur désirée sera taillé dans la pièce à travailler.
Pour arriver à ces résultats on a établi une machine cons- tituant par certains points un perfectionnement à la machine décrite dans le brevet susmentionné, et qui dans sa réalisa- tion préférée comprend entre autre des moyens pour maintenir et centrer la'pièce à travailler et lui donner un mouvement de rotation; des fraises séparées pour l'ébauchage et le filetage et des moyens pour supporter et entraîner ces deux fraises de manière à éviter tout désaxage et tout relâchement dans ceux-ci ce qui produirait une vibration et nuirait à la perfection du travail, des moyens pour enfoncer les fraises d'ébauchage à profondeur dans la pièce; des moyens pour en- foncer la fraise de filetage dans la pièce après que la frai- se d'ébauchage en a parcouru une portion limitée et l'a ren- due propre pour le passage de la fraise de filetage;
des moyens pour effectuer le mouvement longitudinal relatif né- cessaire pour la formation d'un filet hélicoïdal continu en employant une fraise à dents de profilage sans pas; des moyens pour effectuer le mouvement relatif graduel entre @
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la fraise de filetage et la pièce à travailler, dans-.une direc- tion substantiellement normale à l'axe longitudinal de cette dernière et de permettre de cette façon la formation de filets côniques exacts en compensant proportionnellement la différen- ce dans le sens radial, entre les différentes portions da filet complet,
et des moyens pour effectuer le retour de cer- tains organes à leur position initiale ou de départ après l'achèvement du filetage d'une pièce afin de mettre la. ma- chine en mesure de recevoir la pièce suivante.
Afin de permettre à tout homme du métier, de saisir et de mettre en pratique la présente invention,-'une forme d'exécution d'une Machine construite conformément aux pria- cipes de l'invention, se trouve décrite ci-après en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple.
Bien entendu d'autres moyens et qualités instrumentales que celles dont il sera question, peuvent être employés à volonté sans s'écarter de l'esprit et du domaine de l'inven- tion, la mise en pratique de celle-ci n'étant aucunement 1 imitée on restreinte à l'applicatian des traits caractéris- tiques du dessin, de la construction et de la disposition des différents éléments de la machine particulière mise en lumière par la présente.
En référence aux dessins:
Fig. 1 est une vue en plan de la machine assemblée, avec certaines parties montrées en section horizontale avec un bout de tuyau disposé à l'intérieur, tel qu'il apparaît après avoir reçu un filet.
Fig. 2 est une vue latérale de la machine montrée sur la Fig. 1, mais exécutée à une échelle plus petite, et
Fig. 3 est une vue en élévation de la face postérieure de la machine, certaines parties étant enlevées pour mieux montrer la structure intérieure.
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Fig. 4 est une vue en section verticale à plus grande .échelle d'inné partie du mécanisme laquelle est supportée par la table de la machine et qui peut, pour la facilité, être appelée la "fixation", un bout de'tuyau étant montré en posi- tion dans celle-ci.
Fig. 5 est une vue en section verticale fragmentaire de la base de la fixation suivant la ligne 5-5 de la
Fig. 6 qui est une vue en coupe horizontale étagée suivant la ligne 6-6 de la Fig. 7, en regardant dans la direction des flèches, certains organes étant toutefois omis pour la clarté tandis que
Fig. 7 estune section verticale dans le plan de la ligne 7-7 de la Fig. 6, également en regardant dans la direc- tion des flèches, le tuyau P montré en Fig. 4 étant omis.
Fig. 8 est une vue fragmentaire en coupe horizontale étagée suivant la ligne 8-8 de la Fig. 10, montrant certains organes représentés sur la Fig. 6 ainsi que d'autres organes omis dans la dite figure pour la clarté et se rapportant par- ticulièrement au mécanisme de contrôle pour le levier, d'em- brayage de la machine.
Fig. 9 est une vue pareille à la Fig. 8 mais montrant certains organes dans une position différente'., et
Fig. 10 est une section verticale fragmentaire suivant la ligne 10-10 de la Fig. 8.
Fig. 11 et 12 sont respectivement des vues schématiques montrant la position relative des fraises et de la pièce à travailler ainsi que les différentes phases du cycle d'opé rations propres à la formation d'un filet sur cette dernière.
Les mêmes signes de référence sont employés pour désigner les mêmes organes sur les différentes figures.
Comme on voit, la machine comporte la base usuelle 1 destinée à supporter la fixation ainsi qu'une colonne verti- cale 2 disposée près d'une extrémité de la base et pourvue
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sur une face de coulisses 3 sur lesquelles des chariots 4 et 5, dont l'ajustement vertical peut être effectué respectivement par les vis d'ajustement 6 et 7, sont montés à coulissement.
Le chariot 4 est destiné à supporter l'arbre horizontal 8 de la fraise d'ébauchage, et le chariot 5 à supporter pareille- ment l'arbre horizontale 9 de la fraise de filetage. Ces deux arbres sont mûs respectivement par un engrenage à vis sans fin engrenant avec des vis sans fin disposées sar un arbre d'entraînement vertical 12 à l'intérieur du corps de la colonne, les vis sans fin étant disposées à glissement sur l'arbre, de manière à se déplacer sur ce dernier quand les chariots sont levés ou baissés et d'éffectuer ainsi l'entrai- nement des arbres des fraises quelle que soit la position momentanée des chariots.
Il est bien entendu que la colonne est découpée entre les coulisses le façon à permettre aux vis sans fin d'engrener avec les pignons tandis que les cha- riots sont découpés au centre à proximité des engrenages qui sont empêchés par un moyen appropriéde se déplacer lon- gitudinalement sur leurs arbres respectifs. L'arbre des vis sans fin lui-même, peut être entrainé par deux pignons coniques appropriés 13 et 14 montés sur l'extrémité inférieure du dit arbre, respectivement sur l'abre de transmission principal 15 s'étendant horizontalement dans la base de la machine et mû par une poulie 16, par un moteur ou une autre source appropriée d'énergie.
Les différents organes dont mention a été faite jusqu'ici sont exactement analogues quant à. la forme, la construction et la disposition aux organes destinés à accomplir des fonptions essentiellement analogues, dans les machines ordinaires à colonne verticale et à deux fraises montées sur arbres ; leur description plus détaillée sera donc superflue, d'autant plus que leur dessin et dis- position sont suceptibles de nombreuses variantes .
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. Il est bien entendu que des moyens ont également été prévus pour la mise en marche et l'arrêt de la machine en appliquant ou en supprimant à volonté la force motrice de l'arbre 15 .
La fixation elle-même est supportée par une base supérieu- re 20 qui est disposée sur ou constituée par une partie de la base 1 et se trouve à l'extrémité opposée à celle qui porte la colonne, laquelle base supérieure comprend une autre base 22, disposée de manière à reposer sur la base supérieure 20 et y êtreretenue par des boulons 23 dont les têtes sont en- gagées à glissement dans des rainures 25 s'étendant transver- salement dans la base superposée, permettant ainsi à la fixa- tion de se déplacer transversalement par rapport à celle-ci, quand les boulons sont desserrés et d'êtreensuite fixée dans n'importe quelle position de centrage en serrant les boulons.
Etant donné qu'il est souhaitable, comme décrit plus amplement ci-après, de permettre un centrage rotatif limité de la fixation par rapport à la base superposée 20, il est préférable de donner aux parois des rainures 25 disposées dans la base de la fixation, la forme d'un arc de cercle ayant son centre en un point situé au centre de la fixation et d'agencer le mécanisme pour le déplacement transversal de la fixation par rapport à la base supérieure de sorte,, que, indépendamment de la position à laquelle la fixation aura pu être amenée sur cette base, elle puisse tourner dans cha- que sens autour du dit point central et-.ceci suivant un arc déterminé par la longueur des rainures.
A cette fin on aménage dans la base supérieure 20 une rainure transversale 27 relativement large et profonde et on dispose une barre ou un bloc 28 dont la face supérieure est à niveau avec la surface de .la base supérieure. Cette barre est pourvue, près de son centre d'une broches verticale 29
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dépassant la barre et la base supérieure et pénétrant dans la une douille cylindrique dans/base de la fixation formant ainsi un pivot autour duquel la fixation peut tourner. L'extrémité de la barre tournée vers l'avant de la machine est forée et filetée pour recevoir la vis de déplacement 30 supportée rota- tivement dans un sapport 31 boulonné sur la base supérieure de manière qu'en tournant la vis, la fixation peut être dépla- cée transversalement.
Ce qui précède constitue un moyen approprié permettant le centrage rotatif ainsi que le déplacement transversal de la fixation sur la base supérieure toutefois, tout autre moyen convenable peut être utilisé à volonté.
La fixation comprend une carcasse 35 adaptée pour soutenir un couvercle creux 36 --La forme semi-cylindrique, tetenu en place par des boulons 37. Vers le devant de la machine la base de la carcasse est prolongée pour former une enveloppe en forme de boîte 35' destinée à contenir une partie du mé- canisume de commande et fermée à l'avant par une plaque amovi- ble 38 fendue horizontalement en 39 pour le passage du levier de commande 40. A l'intérieur de la carcasse et s'y étendant horizontalementest monté relativement un élément cylindrique creux 41 qu'on pourrait appeler le porte-mandrin et par lequel le tube P est tenu dans la machine pendant l'opération.
Le porte mandrin est porté dans la carcasse par deux paliers appropriés 42 et 43, et son extrémité avant, c'est-à-dire, l'extrémité la plus rapprochée de la colonne 2,peut présenter un évasement sphérique'pour recevoir la bague de centrage 44 dont la surface extérieure a une forme jphérique et qui est tenue en place dans le-porte mandrin par un collier 45 vissé dans le bord de celui-ci, la disposition étant telle que la bague de centrage est convenablement serrée contre le
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bord du porte mandrin mais suceptible d'un mouvement aniver- sel limité par rapport à ce dernier.
Afin d'obliger la ba- gue de tourner avec le porte mandrin un goujon est vissé à travers la paroi du porte mandrin et pénètre dans une rainure 47 pratiquée dalla la bague.
La bague soutient:le mandrin de serrage à l'aide duquel le tuyau ou une autre pièce à travailler est maintenue pour l'opération dans la machine. A cette fin la bague peut.être pourvue d'un collet 48 dépassant vers l'avant et fileté ex- térieurernent et sur leque,1 est montée une plaque 49 formant la base du mandrin de serrage de construction appropriée, cel- le représentée comprenant un nombre de mâchoires 50 mobiles dans le sens radial, coulissant dans des rainures de la pla- que,
mues vers l'extérieur ou vers l'intérieur par la rota- tion d'une bague'formant came rainurée 51 pourvue de trous de serrage pour l'introduction d'un outil formant un levier d'une force désirée pour produire la rotation de la dite ba- gue et coopérant avec des rouleaux 52 montés sur des axes 53 fixés aux mâchoires de sorte que lorsque la bague tourne dans un sens, les mâchoires sont poussées vers l'intérieur pour serrer la pièce à travailler et, quand la bague tourne dans l'autre sens, elles se retirent pour relâcher cette pièce et permettre son enlèvement de la machine. Des mâchoires de ce genre sont d'une cons,traction bien connue et d'un usa- ge fréquent.
Afin de donner un renforcement de l'intérieur aux parois du tube ou d'une autre pièce également creuse et d'éviter son écrasement ou sa torsion par les mâchoires du mandrin de serrage, il est préférable de placer à l'intérieur du tube dans le voisinage desmâchoires un élément extensible ayant pour effet d'exercer sur la paroi du tube et vers l'extérieur une pression uniforme, indépendamment des irrégularités pos-
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Si.ales à l'intérieur du tube.
A cette fin il est'préférable d'employer un dispositif du genre de celui breveté aux Etats-
Unis sous le N 1546730, accordé le 4 août 1925, et dans .la
Fig. 1 une partie d'un dispositif de ce genre est montrée, dis- posée au bout du tube et ayant pour effet de soutenir la jaroi de celui-ci contre la pression tendant vers l'intérieur exer cée par les mâchoires du mandrin et contre les efforts et la tension exercée par les fraises agissant sur le tube pendant la òr.nation des filets.
Comme ce dispositif est pleinement mis en lumière dans le mémoire descriptif du dit breveta il suffit de dire que le dispositif comprend une quantité de la- mes indépendants 54 à déplacement radial et des moyens pour les forcer vers l'extérieur de manière à rester, avec une pression uniforme en contact avec la paroi du tube.
Il est donc bien entendu que pendant le calage du tube, dans la machine,qui précède le filetage, le dispositif, in- térieur de soutien est d'abord placé à l'extrémité du tuyau de manière a soutenir la paroi de celui-ci et l'extrémité du tuyau est ensuite poussée suffisamment loin à travers le porte mandrin, la bague de centrage, et le mandrin de serrage dans la direction de la colonne, pour dégager le bout à fileter. Le tube est alors serré dans le mandrin de manière à tourner avec celui-ci, et, par suite, avec le por- te mandrin,l'extrémité opposée du tube étant soutenue d'une manière appropriée quelconque, permettant la -rotation néces-. saire du tube.
MECANISME D'ENTRAINEMENT DU FORTE MANDRIN:
La rotation du porte mandrin à l'intérieur de la carcasse est effectuée par l'intermédiaire d'un pignon à vis sans fin 60 monté à cannelures sur le porte mandrin de manière à tour- ner avec celui-ci tout en permettant au porte mandrin de se
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déplacer longitudinaleme'nt par rapport à celui-là, l:ë' 3'inr étant en engrènement constant avec une vis sans fin 61 .montée sur l'arbre de commande 62 du porte mandrin, qui est logé de manière à tourner au dessous du porte mandrin et qui occupe . une position transversale par rapport à la fixation, c'est- à-dire sous angle droit par rapport à l'axe du porte mandrin.
Pour la facilité de la fabrication et de l'assamblage, cet arbre peut, ensemble avec l'arbre de commande de l'écrou de la vis mère et d'autres organes qui vont être décrits, être montés dans un cadre approprié 63 d'un modèle et d'une forme sont tels qu'après que les arbres et les autres organes%assemblés dans celui-ci, le cadre puisse être glissé dana la partie inférieure de la carcasse par l'ouverture pratiquée à l'avant de celle-ci et qui est fermée ensuite par la plaque 38. Ceci augmente la facilité matérielle de fabrication, en permettant un usinage et an assemblage beaucoup plus aisés de la machine que ce ne serait le cas si le cadre n'était pas employé et les arbres logés directement dans la carcasse.
La vis sans fin 61 est calée sur l'arbre 62 de manière à tourner toujours avec lui et est pourvue d'une face intégrale 64 d'accouplement à griffes, disposée de manière à embrayer avec la face opposée d'un élément d'accouplement à griffes à deux faces 65, monté à coulissement sur une douille 66 dispo- sée rotativement sur l'arbre. Cette douille porte également une face d'accouplement à griffes 67 disposée de manière à s'engager avec la face qui lui est opposée de l'élément d'ac- couplement à griffes à deux faces ; cette face 67 tourne sur la douille et est solidaire d'un pignon 68 de manière que le pignon et la face d'accouplement à griffes tournent à l'unisson.
A proximité du pignon 68 un pignon à vis sans fin est calé sur la douille ce pignon engrenant avec une vis san fin 70 disposée en dessous de l'arbre 62, à l'extrémité
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d'un arbre [acteur 71 passant à travers la paroi de la fixation et connecté avec l'arbre de commande principal 15 par l'inter- médiaire des joints universels 72, du jeu d'engrenage 73, du pignon à via sans fin 74 et de la vis sans fin 75, de sorte que indépendamment de la position momentanée de la fixation sur la base supérieure, l'arbre 71 sera constamment entraîné par la commande principale de la machine.
Il est donc évident que quand le levier 40 est manoeuvré' de manière à engager l'élément d'accouplement à griffes à deux faces 65 dans la fa- ce 64 la rotation de la vis sans fin 61 et du pignon à vis sans fin 60 et, par conséquent, du porte mandrin 41 sera effectuée par l'arbre moteur 71, la vis sans fin 70, le pi- gnon à vis sans fin 69, la douille 66 et l'élément d'accouple- ment à griffes à deux faces qui, dans la position susmention- née unit la vis sans fin 61 à la douille 66. On verra ensuite que quand l'élément d'accouplement à griffes à deux faces est séparé de la face 64 (comme dans Fig. 6), la vis sans fin 61, le pignon à vis sans fin 60 et le porte mandrin avec ses organes accessoires restera immobile même quand la douille 66 continue tourner.
MOYENS DE DEPLACEMENT LONGITUDINAL DU PORTE MANDRIN;
La fraise de filetage employée n'ayant aucun pas, il est indispensable, dans le but de former un filet hélicoïdal con- tina sur la pièce à travailler de produire un mouvement lon- gitudinal relatif entre cette pièce et la fraise en même temps que cette pièce et la fraise tournant l'une par rapport à l'autre sur leurs axes respectifs, et à cette fin, des moyens sont prévus pour déplacer le porée mandrin avec ses organes accessoires ainsi que la pièce à travailler y fixée de la distance requise par rapport à la fraise.
Ce résultat est obtenu par l'emploi d'une vis mère avec écrou et il est
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préférable de faire le pas de la vis mère et, bien entendu, celui de l'écrou plus grand que le pas du filet à former'; '' ainsi par exemple si le filet à foruler doit avoir dix filets par pouce, il est préférable d'utiliser une vis mère ayant un filet par pouce anglais de sorte que le déplacement Ion- gitudinal de la pièce à travailler par rapport à la fraise peut être obtenu en produisant un mouvement rotatif relatif du porte mandrin et da la vis mère (qui travaillent de con- serve), d'une part, et de l'écrou de la vis mère d'autre part, pendant moins d'une révolution complète.
Ainsi par exemple, en formant un filet ayant.dix pas au pouce anglais et en utilisant une vis mère ayant un filet par pouce anglais, une révolution relative de la vis mère par rapport à son écrou égale à un dixième de la révolution complète a pour effet de déplacer la vis et le porte mandrin longitudinalement par rapport à l'écrou, d'un dixième de pouce qui est la distance suivant laquelle la pièce à travailler doit être déplacée longitudinalement par rapport à la fraise pour chaque révo- lution complète faite par la susdite pièce en vue de former le filet hélicoïdal désiré.
Un des avantages résultant de l'emploi d'une vis mère avec écrou ayant des filets à pas plus grand que celui des filets à former, est, que des erreurs de la vis mère, au lieu d'être directement reproduites dans le filet de la pièce à travail- ler, lui sont communiquées seulement et ceci dans le rapport qui existe entre celui-ci et la vis mère, d'où il résulte une possibilité minimum d'erreur dans le filet fini ;
enoutre, il est, dans la pratique, plus facile d'usiner avec précision une vis mère avec écrou dont les spires ont une surface de section relativement grande que lorsque ses spi- res sont plus fines comme elles devraient l'être s'ils cor- respondaient exactement au filet à former, tandis que la
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grande surface de contact entre les filets de la vis mère, animée d'un mouvement relatif et de son écrou réduit l'usure de ces pièces à un Minimum pendant le travail.
Ainsi la pré- cision initiale de la vis mère peut être rendue ordinairement plus grande et peut être maintenue pendant un temps beaucoup plus long avec comme résultat, une précision correspondante dans le filet formé sur la pièce à travailler, là où le pas de la vis mère est-rendu plus grand que le filet à former, que ce n'est pas le cas là lorsque le pas de la vis mère est simi- laire , ce dernier.
Pour produire le mouvement nécessaire du porte mandrin ce dernier est pourvu d'une vis mère annulaire formée sur la face'extérieure d'une bague 80 entourant lé porte mandrin et calée sur celui-ci de manière à se mouvoir avec lui, le pas de cé filet étant de préférence plus grand que celui du filet à former, un pas par pouce anglais par exemple quand on dé- sire former sur la pièce à travailler un filet ayant dix pas par pouce anglais. La vis mère qui peut être soit sim- ple, soit multiple et de section quelconque tourne dans un écrou annulaire 81, ayant un filet intérieur correspondant, disposé à l'intérieur de la carcasse et empêché de se mouvoir longitudinalementpar des paliers de butée 82 ou un autre moyen approprié.
Sur la périphérie extérieure de l'écrou est formé un pignon à vis sans fin en engrenage constant avec une vis sans fin 83 calée sur l'arbre de commande 84 de l'écrou de la vis mère lequel arbre est logé dans le cadre 63 paral- lèlement à l'arbre de commande 62 du porte mandrin et est supporté relativement dans des paliers appropriés montés dans ce cadre.
Puisque, pour des raisons expliquées précédemment, il est nécessairede provoquer, pour chaque révoluticn de la pièce à travailler, un mouvement longitudinal déterminé d'avance de celle-ci par rapport à la fraise de filetage, en même
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temps que cette fraise agit sur le travail, des moyens ont été prévus à l'aide desquels l'écrou de la vis mère sera en- trainé par la vis sans fin'83 en correspondance avec la rota- tion du porte mandrin, mais à une vitesse plus petite que lorsqu' une vis mère, ayant un pas plus grand que celui du filet à former, est employée, de sorte que le porte rnandrin en rotation sera amené à avancer graduellement par rapport à l'écrou, dans le sens longitudinal.
Ainsi, (Fig. 6) les moyens effec tuant l'entraînement de l'écrou pendant que le filet est en formation, peuvent comprendre un pignon 85 monté et calé sur l'arbre 62 et engrenant avec un pignon fou 86 disposé sur l'une des extrémités d'une douille 87 montée à rotation sur un arbre court 88 logé entre les arbres 62 et 84 et monté sur des paliers appropriés, ce pignon fou engrenant à son tour avec un autre pignon 89 monté à rotation sur l'arbre 84.
Un élément d'accouplement à griffes 90 rainure et .capable est mont' d'un mouvement longitudinal limité/sur l'arbre 84 adjacent à l'extrémité arrière de l'engrenage 89 , la face de cet élé- ment 90 étant pourvue de griffes s'engageant avec des griffes similaires de la face du pignon,de telle façon que lorsque ce pignon est entraîné par l'intermédiaire des pignons 85 et 86 par l'arbre de commande 62 du porte mandrin, les griffes s'engagerant respectivement les unes dans les autres pour serrer l'élément de l'accouplement à griffes 90 contre le pi- gnon 89,cet élément étant continuellement pressé contre le pignon par un rassort à boudin,.
91 entourant l'arbre, mais quand l'élément d'accouplement à griffes est lui-même entraî- né par l'arbre 84 comme décrit ci-après, les griffes de l'é- lément d'accouplement glisseront sur celles du pignon. Il est donc établique la rotation de l'arbre 62 est communiquée à l'arbre 84 par les pignons 85, 86, et 89 et l'élément d'ac-
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ccuplement à griffes 90 de manière à obliger l'arbre 84 à tour- ner dans le même sens que l'arbre 62, mais le rapport de trans- mission dans le jeu d'engrenage est établi de manière à obli- ger l'arbre 84 à tourner moins vite que l'arbre 62;
ainsi, quand la vis mère présente un pas dix fois plus grand que celui du filet à former le rapport de transmission des en- grenages est tel que l'arbre 84 effectue neuf dixièmes d'une révolution pour chaque révolution complète exécutée par l'ar- bre 62, de sorte que, pour chaque révolution du porte man- 62, l'écrou de la vis mère qui est entraîné. par 1 ' arbre drin qui est entraîné par 1 ' arbre/@4, ne fera que neuf dixiè- mes d'une révolution, d' où il résulte que le porte mandrin jendant phaque révolution complète se déplacera le long de l'écrou d'une distance égale à un dixième du pas de la vis mère.
On comprendra facilement qu'en changeant le rapport de transmission du jeu d'engrenages entre les arbres 62 et 84, la valeur de l'avance longitudinale du parte mandrin pour chaque révolution complète de celui-ci peut être aisément variée de sorte que sans changer la vis mère un filet d'un pas différent peut être formé sur la pièce à travailler.
Afin de faciliter le réglage de la machine pour la formation de filets de deux pas différents il est préférable de dis- poser sur l'arbre 62 un pignon 85' et sur l'arbre 84 un pi- gnon 89' correspondant respectivement aux pignons 85 et 89 mais ayant un nombre de dents différent, de celui de ces pignons, et de prévoir sur l'autre extrémité de la douille 87 un pignon fou 86' destiné à relier les pignons 85' et 89' lorsqu'il est disposé entre eux.
L'arbre 88 peut.dans ces conditions être muni de collets d'espacement 93 et 94, logés à deux extrémités opposées de la douille et tenushen place par des vis d'arrêt, ces collets servant à empêcher la douille
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de se déplacer longitudinalement, et quand ils se trouvent dans la position indiquée sur la Fig. 6, à tenir le pignon 86 en alignement avec les pignons 85 et 89.
En pratiquant une ouverture 95 dans la paroi de la carcasse en face de l'extrémité de l'arbre, il est possible d'introduire aisément un outil dans le manphon fileté formé dans l'extrémité de l'arbre de manière à retirer l'arbre dans le sens de la lon- gueur et déplacer le pignon 86' en alignement avec les pi- gnons 85' et 89' et provoquer ainsil'entraînement de l'arbre 84 par les pignons 85', 86' et 89' au lieu des pignons 85,86 et 89, avec comme résultat un changement de la vitesse rela- tive de rotation desdeux arbres et, 'ensuite du porte mandrin et de la vis mère. En faisant ce changement, lorsqu'il est néeessaire, des collets d'espacement d'une longueur convena- ble peuvent être substitués aux collets 93 ou 94 de manière à supprimer tout déplacement longitudinal de la douille pou- vant provoquer un désengrènement des pignons.
L'ouverture dans la caraasse peut être fermée normalement à l'aide d'une plaque amovible 95'.
MOYENS ASSURANT LE RETOUR DU PORTE MANDRIN
Une machine construite suivant la réalisation préférée de la présente invention est conçue de telle manière que la pièce à travailler sera normalement mue vers la gauche, en la regar- dant telle qu'elle est représentée caux Fig. 1,2 et 4 pen- dant l'opération de formation du filet et quand il s'agit de former un filet à droite. Sur les dites Fig. les organes sont montrés dans la position qu'ils occupent quand le filet est complet, c'est-à-dire, quand le porte mandrin s'est dé- placé longitudinalement vers la gauche de la distance requise pour la formation du filet. Il est donc nécessaire de pré- voir des moyens pour le retour'du porte mandrin d'une telle position finale à la position initiale ou de départ.
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Il est extrêmement souhaitable que ces'moyens,tout en pouvant affecter une forme appropriée quelconque soient de na- ture à assurer toujours le retour du porte mandrin au même point et de l'y arrêter, car en ce faisant le mouvement auquel est soumis.le porte mandrin pendant que le filet est taillé, sera toujours recommencé du même point exactement pour cha- que cycle de filetage ce qui se traduira par une précision et une similitude dans les filets formés sur les pièces con- sécutives à travailler. Pour obtenir ce résultat il est préférable d'employer des moyens décrits ci-après.
Les moyens effectuant le retour du porte mandrin sont donc conçus de manière à imprimer au porte mandrin le mouvement en avant requis en tournant l'écrou 81 tandis que le porte man- drin est empêché de tourner, cette rotation de l'écrou se fai- sant dans le même sens que pendant l'opération de filetage mais à une vitesse plus élevée de préférence, de manière à assurer un retour rapide.' A cette fin un petit pignon fou 96 est monté sur un arbre fou 97, tournant dans une chape, pour être en engrènement constant avec le pignon 68 ;
lemême pi- gnon fou engrène d'autre part avec un pignon 98 se trouvant près de l'extrémité avant et calé sur l'arbre 84 de sorte que lorsque l'élément d'accouplement à griffes à deux faces
65, est mû en axant, de manière à s'engager dans la face d'accouplement à griffes 67 se trouvant sur le pignon 68, le mouvement de la douille 66 sera transmis par les pignons
68,96 et 98 à l'arbre 84 pour l'obliger à tourner dans le même sens dans lequel il a tourné pendant l'opération du filetage, mais de préférence et grâce au rapport de trans- mission du jeu d'engrenages venant d'être décrit, à une vitesse un peut supérieure, avec comme résultat une rotation de la vis sans.
fin 83 et de la vis mère 81 . Toutefois,
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comme l'élément d'accouplement à griffes à deux faces est maintenant débrayé d'avec la face 64 par laquelle se fait d'habitude'l'entraînement de,l'arbre de commande du porte mandrin, ce dernier arbre est immobilisé, en quoi il empê- che la rotation du porte mandrin grâce à l'engrènement de la vis sans fin 61 et du pignon à vis sans fin 60, d'où il résulte que la rotation de la vis sans fin, empêchée elle- même de se déplacer longitudinalement, imprime un mouvement de déplacement longitudinal au porte mandrin de manière à l'avancer entièrement jusqu'à la position qu'il occupait primitivement, au commencement de l'opération de filetage.
Pendant ce mouvement de retour du porte mandrin et tandis que l'entraînement de l'arbre 84 se fait par le jeu d'engre- nages 68,96, 98, les griffes de l'élément d'accouplement. à riffes 90 glissent sur les griffes se trouvant sur le pi- gnon 89 lequel est immobilisé avec l'arbre 62, le ressort
91 fournissant la force nécessaire pour permettre ce résultat.
Au commencement du cycle de filetage l'élément d'accou- plement à griffes à deux faces 65 est embrayé à la main avec la face 64 par le levier de commande 40, mais il est souhai- table qu'immédiatement après l'achèvement des filets, cet élément se débraye automatiquement d'avec la face 64 'et em- braye avec la face 67 (comme dans Fig. 9) de manière à pro- voquer le retour du porte mandrin à la position initiale, et, quand ceci est terminé, que cet élément cesse d'embrayer avec la face 67 et soit ramené à une position neutre entre les deux faces d'accouplement à griffes comme dans Fig. 6, de manière à arrêter le mouvement des, deux arbres 6 et 84 à la fin du cycle de filetage;
les moyens à employer de préférence pour effectuer ce mouvement automatique de l'é- lément d'accouplement à griffes seront décrits ci-après.
Le levier 40 qui a la forme d'un levier est monté à pivotement dans le cadre 63, en n'importe quel point convenable sur un pivot vertical 100 et est pourvu à son
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extrémité intérieure d'une fourche pivotée à un collier 101 entourant l'élément d'accouplement à griffes à deux faces de la manière habituelle, de sorte que l'élément peut tourner librement à l'intérieur du collier et en sème temps être mû longitudinalement dans les deux sens par l'actionnement ap- proprié du levier.
Le porte mandrin 41 est pourvu à sa surface extérieure d'une rainure annulaire 102 dans laquelle est dis- posé un galet 103 pivoté sur un bras 104, pivoté lui-même à son extrémité intérieure 105 à un bossage 106 sur le cadre
63; ainsi comme le porte mandrin se déplace longitudinalement . dans sa carcasse, le bras 104 tournera sur son pivot dans le plan horizontal et comme le galet est situé près du centre de pivotement du bras, le mouvement longitudinal relativement petit du porte mandrin entre sa position initiale et celle finale ou vice versa, pendant le cycle de filetage, a pour effet de faire osciller l'autre extrémité du bras.s'étendant de son pivot vers l'avant de la carcasse du porte mandrin, d'une distance beaucoup plus grande.
Cette extrémité exté- rieuse du bras est connectéepar l'intermédiaire d'un joint à rotule 107 à une glissière 108 qui est montée dans un guide 109 porté par un plateau 110 sur la paroi de la car- casse,la glissière étant capable de se mouvoir solidairement avec le bras 104 dans les deux sens dans le plan horizontal et sous angle droit par rapport aux axes des arbres 62 et 84.
La glissière est pourvue à ses deux côtés opposés, de deux oreilles latérales servant à supporter respectivement une butée réglable 112, une boutonnière 113, la butée étant dis- posée de manière à engager un cliquet 114 en forme de levier- coude, quand la glissière est mûe dans le sens de la flèche, en Fig.
9, ce verrou étant pivoté au cadre 63 en un point convenable et ayant son autre bras pourvu d'un crochet ou ana- logue disposé de manière à s'engager sur une broche ou pro- jeetion 115 sur le levier 40 quand ce dernier est renvoyé
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dans le sensopposé de manière à embrayer l'élément d'accouple- ment à griffes à deux faces 65 avec la face d'accouplement à griffes 64, un ressort 116 étant disposé pour repousser cons- tamment le bras crochu du cliquet, de manière à le maintenir sur le parcours de la brache 115 sauf dans le cas où il est repoussé en-arrière par l'action de la butée réglable, sur l'autre bras du verrou, comme décrit précédemment.
La guide réglable 113 est pourvu d'une fente 113' par laquelle passe une broche 117 portée par le levier de sorte que lorsque la broche est prise dans l'une ou l'autre extré- mité de la fente, tout mouvement prolongé du guide dans l'un ou l'autre sens a pour effet de déplacer le levier en consé- quence. Le levier porte également une butée réglable 118 disposée de Manière à pouvoir engager l'extrémité de la glis- sière 108, tandis qu'un ressort à boudin 119 relativement fort est disposé entre le levier et un point convenable du cadre 63, immobile par rapport au levier, de sorte que le ressort poussera constamment le levier dans le sens de la flèche, en'Fig. 9. De préférence le ressort est agencé de manière à pouvoir régler sa tension.
Le fonctionnement des différents éléments auxquels men- tion vient d'être faite, s'opère comme suit :
Au commencement du cycle de filetage le porte mandrin se trouve à la limite avant ou droite de sa course comme il est montré en Fig. 2 et l'élément d'accouplement à griffes à , deux faces 65 se trouve dans une position neutre entre les deux'faces d'accouplement à griffes 64 et 67, comme dans Fig. 6, le bras 104 étant également à la limite de sa course en avant, en raison de sa liaison avec le porte rnandrin,la broche 117 occupant ainsi une position rapprochée de l'ex- trémité arrière de la fente 113'.
Pour mettre la machine en marche le levier 40 est poussé à la main dans le sens de la flèche, Fig. 8, de manière à comprimer le ressort 119 et em-
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brayer l'élément d'accouplement à griffes à deux faces 65 avec la face 64 comme montré dans la dite Fig., le levier étant ensuite tenu dans cette position par l'extrémité crochue du cliquet 114 engagé sur la brache 115..
Cemme le porte mandrin se déplace vers l'arrière pendant l'opération de filatage un mouvement analogue est imprimé au bras 104, faisant ainsi avancer la glissière 108 dans le sens de la flèche, Fig. 9, jusqu'à ce que synchroniquement avec l'achèvement da filet,
114 la butée 112 heurte le cliquet/de manière à dégager le levier qui est immédiatement rejeté dans une direction analogue par de ressort 119, de façon à embrayer l'élément d'accouplement à griffes à deux faces avec la face 67 provoquant ainsi la ratation de l'arbre 84 par le jeu d'engrenages 68, 96 et 98 et le commencement du mouvement de retour du porte mandrin.
Pendant ce mouvement de retour le bras 104 tourne sur son pivot dans le sens opposé faisant ainsi avancer la glissière en conséquence ce qui a pour résultat que l'extrémité arriè- re du guide 113 est mûe vers la broche 117, se trouvant sur le levier, jusqu'à ce que l'extrémité arrière de la fente du guide vient en contact avec la broche, après quoi le mou- vement prolongé de la glissière a pour effet d'attirerle levier dans le sens de la flèche, Fig. 8, et en même temps de débrayer l'élément d'accouplement à deux faces d'avec la face 67 et de l'amener à une position neutre entre les deux faces, arrêtant ainsila machine.
Dans le cas où, pour une raison quelconque le ressort 119 ,manquerait de débrayer l'élément d'accouplement à griffes à deux tapes d'avec la face 64 après que le cliquet 114 a été heurté, le perte mandrin continuera bien entendu de tourner et de se mouvoir en arrière mettant ainsi l'extrémité de la glissière 108 en contact avec la butée réglable 118 après quoi le mouvement prolongé de la glissière,aura pour effet
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de dégager le levier dans le sens de la flèche, Fig. 9, d'une distance suffisante pour débrayer l'accouplement et arrêter la machine, tout en évitant la possibilité d'un endommagement du mécanisme.
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Lq;CANIS1lliU-.:AVANCE1J1ENT DES FRAISES :
Comme indiqué précédemment, dans l'opération de la machi- ne deux fraises R et T sont employées, la première dans le but d'effectuer un dégrossissage sur l'extrémité de la pièce à travailler pour la dégager de la croûte et, de préférence, imprimer à sa surface une cônicité correspondante à celle des filets devant être formés, et la seconde, dans le but de former les filets proprement dits sur la surface nettoyée et conique de préférence, obtenue par la taille de dégrossis- sage.
La fraise de dégrossissage peut donc être d'un type ou d'une forme quelconque, se prêtant à la fonction désirée, une fraise conique ordinaire étant employée de préférence, tandis que le fraise de filetage, conique dans le sens lon- gitudinal suivant la cônicité des filets à tailler, est pour- vue d'un nombre de dents ayant le profil du filet désiré, sont mais n'ayant aucun pas ;
de préférence les deux fraises/exac- tement de la même longueur ou un peu plus longue que la sur- face à fileter, de sorte qu'un filet hélicoïdal uni et con- tinu puisse être formé par une seule révolution de la pièce à travailler par rapport à chacune des fraises en même temps que ces dernières tournent sur leurs propres axes tandis qu'un mouvement de déplacement longitudinal est simultanément imprimé au travail, égal à un simple pas de filet, et que la pièce est mue légèrement dans le sens radial par rapport à la fraise de filetage pour compenser la différence dans le sens radial entre les courbures adjacentes du filet.
La fraise de dégrossissage R est montée sur l'extrémité arrière de l'arbre porte fraise porté par le chariot inférieur
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4 et la fraise de filetage est montée d'une façon analogue sur l'extrémité correspondante de l'arbre porte fraisé-dans le chariot 5, au dessus de la fraise de dégrossissage, les deux fraises tournant dans un plan normal aux axes de leurs arbres, mais la fraise de filetage étant située plus près de l'avant de la machine que la fraise de dégrossissage, et des moyens appropriés comprenant entre autres l'arbre vertical 12 lequel a été brièvement mentionné précédèrent, sont prévus pour transmettre.aux arbres porte fraises la ro- tation du l'arbre moteur principal 15.
Au moment où le tube est serré dans le mandrin de la ma- chine en vue de l'opération de filetage, il est nécessaire que les deux fraises soient tout à fait dégagées de l'extré- mité du tube et qu'elles soient ensuite avancées vers le tube dans un ordre réglé convenablement, de sorte que ladfraise de dégrossissage s'avance d'abord à une certaine profondeur et agisse sur le tube qui tourne jesqu'à ce que la taille de dégrossissage aura progressé suffisamment loin autour de la périphérie du tube pour permettre à la fraise ::
le filetage d'avancer en profondeur dans le métal propre qui a été mis à jour par la fraise de dégrossissage, après quoiles deux fraises sont actionnées simultanément jusqu'à ce que la frai- se de dégrossissage aura complètement traversé la surface du tube (à dégrossir); après cette opération comme la fraise dé dégrossissage n'a plus aucune fonction utile à remplir elle peut être enlevée du tuyau et reprendre sa position initiale, tandis que l'opération de la fraise de filetage est continuée jjusqu'à ce que le filetsoit achevé, après quoi elle aussi doit reprendre sa position initiale pour permettre l'enlèvement du tube fileté et le placement de la pièce sui- vante.
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Les divers mouvements des fraises dont. mention a été fai- te ci-dessus, sont de préférence effectués automatiquement par un mouvement vertical approprié, dans les deux sens par rapport à la pièce à travailler, des chariots à fraises, en relation appropriée de temps avec les mouvements longitudinaux et de rotation du porte mandrin auquel la pièce est fixée, de sorte que les fraises seront mises en¯contact avec la pièce à travailler ou enlevées de celle-ci dans un ordre dé- terminé et de manière à effectuer le cycle de filetage dans le minimum de temps possible en vue d'accroître la capacité de production de la machine.
Bien que des moyens nombreux et variés puissent être utilisés pour effectuer les opéra- tions -mentionnées,, il est préférable d'utiliser a cette fin ceux qui vont être décrits et qui sont relativement simples et efficaces en fonctionnement.
L'arbre 84 qui tourne constamment pendant que le porte mandrin est en mouvement, est utilisé de préférence comme source motrice pour la commande de l'avance verticale des chariots, et peut, è cette fin, être prolongé de manière à passer par l'arrière de la carcasse 35 pour supporter un pignon à denture hélicoïdale 135 lequel est en engrenement avec un pignon correspondant sur l'arbre 136 s'étendant vers l'avant dans la direction de la colonne de la machine ce dernier étant pourvu des joihts universels et de sections télescopiques compensant tout changement dans la position de la fixation par rapport au lit de la machine.
A son extrémité avant, à proximité' de l'arrière de la colonne 3 l'arbre 136 est connecté, par des engrenages à dentures hélicoïdales 137, à un arbre vertical 138, porbé dans des consoles appropriées' fixées à la colonne, et ayant son ex- trémité supérieure terminée par une vis sans fin 139 en
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engrenèrent avec une roue à vis 140 monté sur un arbre hori- zontal 141 convenablement supporté. Cet arbre porte un dis- que 145 logé verticalement et qui est pourvu de deux paires de contacts réglables 144 et 145, décrits plus particulière- ment ci-après.
Les vis de réglage 6 et 7, par lesquelles s'effectur le réglage du chariot de la fraise de dégrossissage et de celui .Le la fraise de filetage, sont pourvues à leurs extrémités supérieures de pignons 150 et 151. Le pignon 150 engrène avec un pignon 153 disposé sur un arbre horizontal 153 tourillon- nant par ses extrémités dans des supports 154 et 155 fixés à l'extrémité supérieure de la colonne, l'arbre étant logé parallèlement à la face antérieure de cette dernière. Cet arbre porte également un pignon à vis sans fin 156 engrenant avec la vis sans fin 157 calée sur un arbre 158 disposé au dessous de l'arbre 153 et sous angle droit par rapport à celui ci.
Cet erbre tourillonne dans des coussinets 159 montés sur la colonne et il porte sur son extrémité postérieure un pignon droit 160 engrenant avec un pignon 161 sur l'arbre de l'induit d'un petit moteur réversible 162 monté sur la console 163 fixée à la colonne. A volonté la vis sans fin 157 peut être montée, comme représenté, entre une paire de ressorts à boudin 164 de manière à amortir le choc sur les organes quand le moteur est mû en sens contraire et aussi, dans une certaine mesure, effectuer un entraînement légèrement élastique de la vis de réglage.
Un mécanisme analogue est utilisé pour assurer la rota- tion de la vis de réglage 7, comprenant un pignon 165 engre- nant avec le pignon 151 monté sur la vis; le pignon 165 est- porté par un arbre 166 correspondant à l'arbre 153, monté sar Lui tourillon dans les consoles 155 et 154' et supportant d'une manière analogue un pignon à vis sans fin 167 engrenant avec une vis sans fin 168 se trouvant sur l'arbre (à vis sans fin) 169 monté à tourillonnement dans des paliers 170 et
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portant un pignon droit 171 engrenant avec un autre pignon droit 172 se trouvant sur l'arbre du moteur 173 qui est ana- lo;ue au moteur 162 et est ,supporté par une console 174sur le côté opposé de la colonne.
Ainsi, il apparaît clairement que chacune des vis de' réglage est entraînée indépendamment par son propre moteur et que lé sens de la rotation de la vis et ensuite le mouvement du chariot qu'elle commandt est dé- terminé par le sens de rotation de l'arbre du moteur. Ensuite il sera bien entendu que le rapport de transmission du jeu d'engrenages reliant-chaque vis à son moteur respectif, est déterrniné de telle façon que la vis de réglage tournera à une vitesse relativement petite en comparaison avec la vites- se du moteur.
L'arrêt et le démarrage des deux moteurs, aux moments, appropriés du cycle de filetage, pour effectuer le mouvement nécessaire des chariots, est commandé de préférence par les contacts réglables 144 et 145 portés par le disque 145 en combinaison avec une paire de commutateurs de surcharge réver- sibles S et S' respectivement connectés pour mettre en mar- che les moteurs 162 et 173, chacun des contacts étant disposé de manière a toucher les doigts de contact 178 et 179 dis- posés sur leurs trajectoires respectives et supportés d'une manière appropriée sur des blocs de matière isolante 180 dis- posés sur des consoles 181, 182 portées par la colonne 2.
Chacun des contact 144 et 145 est réglable autour de la périphérie du disque 143 lequel fai-t une révolution complète pendant chaque cycle de filetage de la machine, de sorte, que chacun des contacts peut être aisément fixé de manière à toucher son doigt de contact à un mouvement déterminé d'a- vance du cycle de filetage, comme il sera plus amplement décrit sous la rubrique "Fonctionnement".
Les commutateurs de surcharge réversibles S et S' sont du type normal et par conséquent ne nécessitent pas une
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description détaillée, des commutateurs de ce genre étant bien connus et d'un usage fréquent.
Chacuns de ces commutateurs est cens fruit de telle façon que sous l'action d'une surchargé subie par le moteur qu'il commande, le courant allant au moteur est immédiatement in- terromu et le commutataur -repoussé automatiquement, de sorte que lorsque le passage du courant par le commutateur est rétabli, le moteur sera entraîné dans le sens opposé.
Aussi la fonction des contacts 144 et 145 et de leurs doigts de contact respectifs 178 et 179 consiste à effectuer ce réta- blissement du passage de courant'par les commutateurs à des moments déterminés d'avance du cycle de filetage comme il apparaîtra plus nettement dans la suite. Comme la pose des fils nécessaires pour la connexion des commutateurs avec leurs moteurs respectifs, des contacts avec',les doigts de .conte.et, la ligne de transport d'énergie avec le commutateur principal M par'lequel le courant peut d'abord être dirigé vers les commatateurs est forcément très compliquée et ne fait pas partie de la présente invention, les commutateurs et le système des fils ont été, pour la commodité de la pré- sentation,
montrés d'une manière purement conventionnelle; il est bien entendu que ceux-ci peuvent varier conformément aux exigences -particulières du type des commutateurs em- ployés, leur position par rapport à la machine et d'autres considérations d'ordre pratique. Aussi en'Fig. 1, A repré- sente d'une manière conventionnelle la ligne de courant con- nectée avec le commutateur S par les fils A'. De ce commutai leur les fils B vont vers le moteur, un fil C à une pièce de la échine, telle quel la console supportant l'arbre sur le- quel tourne le disque 143,
et par laquelle le courant peut passer aux contacts 144 et 145 et par un autre fil D au doigt de contact isolé 178. D'une manière analogue le com- mutateur S' est connecté à la ligne' de transport de courant
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par les fils E, au moteur 173 par les fils F une partie du cadre de la machine par le fil G et avec le doigt de contact isolé 179 par le fil H. Un interrupteur principal M peut être interpose entre les commutateurs et la'ligne. Aussi, quand le contact 144 touchera le doigt 178 un circuit sera établi par le commutateur S, et d'une façon analogue, un cir- cuit sera établi par le commutateur S' quand le contact 145 touche le doigt isolé 179.
L'amplitude du mouvement vertical du chariot 4 est déterminée par des-butées réglables 185 et 186 disposées au dessus et en dessous du chariot, et de la même manière, l'amplitude du -mouvement vertical du chariot 5 est déterminé par des batées analogues 187 et 188 disposées au dessus et en dessous de ce chariot comme représenté dans la Fig. 1. Ces butées sont établies de façon à pouvoir être solidement fixées dans le parcouru des chariots adjacents de manière à limiter positivement le mouvement de ces derniers; ainsi quand un des chariots vient en contact avec un des arrêts, tout mouve- ment ultérieur era arrêté positivement et le moteur comman- dant la vis de réglage assurant le mouvement du chariot su- bira une décharge.
AGENCEMENT DES FRAISES:
Il est à remarquer que la disposition relative des frai- ses et de la pièce à travailler est de préférence, en substan- ce telle qu'elle est représentée dans les Fig. schématiques 11 et 12. Ainsi, quand les fraises sont dans la position ini- tiale, c'est-à-dire, après que la pièce à travailler a été placéedans la machine mais avant que cette dernière soten marche, elles occupent, en substance, par rapport à la pièce P, la position montrée en pointillé sur la Fig.
11, c'est-à- dire la fraise de dégrossissage étant au dessaas de la pièce à travailler mais ayant son axe beaucoup'plus en avant que l'axe de cette'dernière et la fraise de filetage étant au
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dessus de la pièce à travailler avec son axe encore plus avan- cé par rapport à l'axe de la pièce que-l'axe de la fraise de dégrossissage.
Comme les deux fraises s'avancent vers le travail verticalement, il apparaîtra donc nettement que lorsque la fraise de dégrossissage est mue vers le haut pour pénétrer dans la pièce à travailler, elle y entrera en un point situé près da centre du quart inférieur avant de la pièce ou, en d'autres termes, le rayon de la pièce à travailler qui est normal par rapport au point de tangence de la pièce et de la fraise de dégrossissage lorsque cette dernière a pé- nétré de la quantité voulue, formera avec le diamètre horizon- tal de la pièce au dessous de ce diamètre un angle d'environ 50 , quoique cet angle peut varier quelque peu en dépendance de diamètres correspondants de la pièce et de la fraise.
Il apparaîtra ensuite nettement que lorsque la fraise de fi- letage sera mue vers le bas de sa position initiale, elle attaquera la pièce dans un sens essentiellement tangent et ceci constitue un avantage important de l'invention, parce qu'il a été trouvé dans la pratique qu'il est extrêmement difficile de faire avancer une fraise dans la sens radial dans plusieurs pièces consécutives, et ceci d'une distance qui est chaque fois la même De plus, l'erreur ainsi commise est doublée dans la pièce finie lorsque la surface entière du travail est traversée par la fraise comme c'est le cas peur la formation d'un filet, de sorte que par exemple, si la fraise est avancée dans le sensl radial de 0.001" trop loin,
le diamètre de la pièce finie sera de 0. 002" trop petit, ou bien de 0.002" trop grand si la fraise est avancée de 0,001 moins que la distance requise. Quand la pièce est avancée par rapport à la fraise ou la fraise par rapport à la pièce dans un sens généralement tangentiel, par opposition au sens radial, une erreur même relativement grande, dans la longueur
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de l'avance nécassaire pour l'attaque de la pièce par la fraise n'est pas transmise directement au travail avec corne résultat, une diminution correspondante du rayon de celui-ci mais apparaît dans la pièce dans une mesure beaucoup plus petite.
Ainsi, dans la pratique, avec la présente Machine perfectionnée, capable de maintenir entre l'axe de la fraise et celle de la pièce une distance horizontale exactement déterminée, la machine étant d'abord ajustée à cette distance à l'aide des moyens de déplacement de la carcasse, une erreur en relativement grande en plus ou moins, dans l'entrée en pro- fondeur de la fraise de filetage, n'affectera pas matérielle- que ment le diamètre du travail fini, attendu/L'augmentation ou la diminution de la longueur du rayon de celui-ci qui résul- terait d'une telle erreur, est extrêmement petite, comparée a la valeur de l'erreur elle-même.
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La machine étant construite et assemblée comme il a été décrit en substance jusqu'ici il sera maintenant fait réfé- rence à sa manière de fonctionner lorsqu'elle est utilisée pour façonner un filet conique au bout d'un tuyau ou d'un tube.
Les fraises d'ébauchage et de filetage étant en place sur leurs axes respectifs et en supposant que le porte mandrin est à l'avant ou extrémité droite de sa course lorsque la machine est vue comme dans la Fig. 1, le dispositif employé pour réaliser un support intérieur à l'extrémité du tuyau est d'a'oond introduit et fixé en position dans celui-ci.
L'extrémité du tube est alors glissée en avànt à, travers le mandrin jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec un arrêt 190 fixé sur le côté de la colonne 2, ou dans toute autre position convenable, et qui est utilisé pour lirniter le mou- vement de progression.du tube lorsqu'il est poussé à travers
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lacarcasse. Le tuyau est maintenant verouillé au corpsde la machine par une manoeuvre adéquate du mandrin et l'extrémité opposée du tube qui est évidemment à une distance considéra- blement éloignée de la machine lorsqu'une grande longueur de tube est filetée, est supportée de n'importe quelle façon adéquate de façon que le tube soit libre de tourner.
Par réglage de la vis de traverse la position du châssis protec- teur peut être ajustée de façon à placer le tube en position convenable entre les fraises par rapport à leurs diamètres relatifs et à la profondear de l'entaille à pratiquer tandis qu'en relâchant les écrous 23 et faisant pivoter la carcasse d'un seul bloc tout autour du pivot 29, l'axe du porte man- drin peut être disposé sous un certain angle par rapport aux axes des fraises dans un but qui sera expliqué plus complè- tement dans la suite, l'importance exacte de cette inclinai-son dépendant. avant tout de la cônicité des filets à former.
Il estévident qu'après ce réglage angulaire de la carcasse, les boulons 23 sont serrée de façon à Maintenir la carcasse dans sa position réglée.
Les arrêts réglables 185, 186 peuvent être alors ajustés pour -régler la longueur propre du déplacement du chariot 4 de sorte que lorsque le chariot vient en contact avec l'ar- rêt 186 la fraise d'ébauchage sera complètement dégagée du tube lorsqu'il vient en contact avec la butée 185 la fraise d'ébauchage attaquera à la profondeur maximum désirée dans le tube; les arrêts réglables 187 et 188 sont réglés de la même façon de sorte que lorsque la fraise de filetage 5 est en contact avec le premier la fraise de filetage sera. en- tièrement dégagée du tube (comme indiqué par les lignes pointillées dans la Fig. Il) et lorsqu'elle est en contact avec l'arrêt 188, elle se trouvera à la profondeur de travail
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dans le tube.
Les contacts 144,145 sont également ajustés sur le disdue 143 de façon que le contact principal 144 (con- sidéré par rapport à la rotation du disque) sera sur le point d'engager le doigt 178 tandis que les autres contacts engage- ront respectivement les doigts au moment voulu dans le cycle des opérations comme il apparaîtra plus clairement dans la suite.
La machine étant maintenant dans les conditions pour travailler et la pièce à travailler se trouvant en place, la force motrice est appliquée à -l'arbre de transmission 15 de façon à la mettre en mouvement et de faire tourner les deux fraises sur leur propre axe, l'interrupteur principal M con- trôlant la connection déjà. interrupteurs S, S' avec la ligne de courant est abaissé et le levier de manoeuvre 40 est dé- placé de façon à engager le membre de la griffe à deux faces 65 avec la griffe à une face 64, le mouvement du levier est effectif pour produire l'engagement de l'extrémité courbée du verrou. 114 avec la tige 115 de façon à tenir le levier dans la position montrée dans-la Fig.
8 et maintenir le membre à double face de la griffe en prise avec la demi griffe 64 et comme le mandrin et le travail commencent à tourner, le disque 143 au moyen de sa connection avec l'ar- bre 84 est également entraîné en mouvernent, mettant ainsi presqu'immédiatement en engagement le contact 144 avec le doigt 178 et envoyant le courant àlinterrupteur S commandant le moteur 162.
A la fin du précédent cycle de filetage l'interrepteur S, de même que l'interrupteur S' ont été laissés dans une position permettant'd'actionner les ¯moteurs qu'ils commandent dana une direction qui'provoque le rap- prochement des taillants du tube, par conséquent aussitôt que le commutateur S recevra l'énergie, comme dit précédem- ment, le moteur 162 commencera à tourner et produira un mou- vement ascensionnel du chariot 4 de manière à déplacer la
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fraise d'ébauchage de'la position Montrée en pointillé dans la Fig. 11, dans la position centrée en plein dans la meute
Fig. et la faire entrer en profondeur dans la pièce en rota- tion.
Comme l'arrêt 185 est ajusté de manière que lorsque la fraise atteint le maximum de la profondeur de sa passe, tout mouvement ascensionnel prolongé du chariot sera arrê- té par l'intervention de l'arrêt, le moteur 162 subit ainsi une surcharge provoquant la rupture da courant dans le Moteur par le comutateur S ainsi que la permutation de ce dernier, de aorte que quand ce dernier reçoit (le nouveau le courant, il provoquera la rotation du moteur dans le sens opposé.
Le mouvement ascensionnel de la fraise étant ainsi arrêté, la fraise et la pièce à travailler continuent leur rotation relative jusqu'à ce que la fraise aura traversé une distance suffisante autour de la pièce à travailler pour permettre à la fraise de filetage d'entrer à une profondeur efficace dans le métal propre.
Toutefois, cornue une période de teups appréciable est nécessaire pour permettre au chariot 5 de passer de la position initiale dans laquelle la fraise est hors de contact avec la pièce, comme montré dans la Fig. 11, à la pasition finale dans laquelle la fraise se trouve en une profondeur efficace dans la pièce (comme montré en plein dans la Fig.
12), le contact principal réglable 145 est de préférence placé de manière à toucher le doigt de contact 179, d'envoyer ainsi le coarant dans le commutateur S' et de mettre le moteur 173 era marche pour effectuer la descente du chariot 5 aussitôt que possible dans le cycle de manière que la fraise.de filetage puisse attaquer le travail aussi près que possible du côté antérieur de la passe d'ébauchage, dans le but bien entendu d'effectuer l'entrée en profondeur de la fraise de filetage aussi vite que possible.
Comme l'arrêt réglable est fixé de manière que lorsque la fraise de filetage atteint une profondeur convenable (ce qui arrivera
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généralement quand .l'axe de la fraise aura atteint le plan horizontal passant par l'axe de la pièce)% tout mouvement ul- térieur du chariot est arrêté, le moteur 173 subit une sur- charge dans ces conditions,ce qui provoque la rupture du cou- rant par le commutateur S' et la permutation de ce dernier, de sorte que lorsque le courant sera rétabli cette permutation causera un renversement de la marche du moteur, tout comme dans le cas du commutateur S quand le chariot 4 rencontre l'arrêt 185.
Les deux fraises ayant ainsi été amenées à une profondeur. utile dans la pièce à travailler et les chariots 4 et 5 étant tenus en place, la rotation relative entre les fraises et la pièce est continuée jusqu'à ce que la fraise d'ébauchage aura complètement traversé la périphérie de la pièce après quoi el- le ne peut plus remplir aucune fonction utile, quoique la fraise de filetage n'a pas encore accompli son rôle.
La frai- se d'ébauchage peut, dans ce but, être déplacée de sa posi- tion élevée ou de fonctionnement et être ramenée à cette po- sition abaissée ouinitiale, ce qui est atteint en fixant le second contact 144 sur le disque 143, lors de l'ajustement initial des contacts, de telle manière que le contact enga- gera ledoigt 178 après que la fraise d'ébauchage aura accom- pli sa tâche, de manière à rétablir le passage du courant par le commutateur et lancer le moteur 162 dans le sens opposé et abaisser ainsi le chariot 4 jusqu'à ce qu'il touche l'arrêt réglable 186 ensuite de son retour à sa position initiale,
faisant ainsi subir unesurcharge au moteu r 162 et amenant le commutateur S à arrêter le moteur et de subir une permu- tation de sorte que lorsqu' il sera de nouveau traversé par le courant au commencement du cycle suivant, avec une autre pièce à trvailler,le moteur tournera dans un sens suceptible de lever le chariot comme décrit précédemment. D'une manière analogue l'autre contact 145 est dès le début ajusté sur le
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disque de sorte qu'après que la fraise de filetage a complè- tement traversée la surface de la pièce à une profondeur utile le contact touchera le doigt 179 et amènera le commutateur S' à lancer le moteur 173 pour lever le chariot 5 et déplacer la fraise de filetage de sa position de travail dans celle da départ.
En même temps que la fraise atteint cette position le chariot 5 rencontre l'arrêt 187, faisant ainsi subir une surcharge au Moteur 173 et amenant le commutateur S' à arrê- ter le moteur et à subir une permutation en vue du cycle suivant.
Du moment que le levier de commande 40 estactionné en vue de commencer le cycle, le porte mandrin et la pièce à travailler tournent tous les deux et se déplacent longitudi- nalement par rapport aux fraises, ce mouvement étant assuré, cornue déjà décrit, par la rotation relative de la vis mère et du porte mandrin, l'amplitude de ce mouvement, depuis le moment où la fraise de filetage atteint une profondeur utile dans la pièce jusqu'au moment où la fraise aura fait sur la surface de celui-ci un seul passage complet,étant, égal au pas du filet en formation.
Toutefois, comme le diamètre; des portions'consécutives d'un filet conique va en augmentant à mesure que le filet passe de son extrémité plus mince vers celle plus large, il est souhaitable d'assurer la formation d'un filet absolument parfait et uni pour compenser cette augmentation, 'lequel résultat est atteint dans la présente .machine perfectionnée par la disposition angulaire relative des axes de la fraise de filetage et du porte mandrin avec la pièce à travailler, disposition dont mention a été faite pré- cédemment et en raison de laquelle un mouvement progressif quoique très léger est imprimé au tube dans un sens radial en substance par rapport à l'axe de la fraise, ensuite de quoi, comme le tuyau tourne et se déplace longitudinalement
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par rapport à la frai-se, tel qu'il est vu dans les Fig.
1 et 2, il est obligé d'approcher la fraise graduellement dans un sens substantiellement radial avec le résultat qu'une compen- sation adéquate est obtenue pour la croissance progressive dans le sens radial de différentes portions du filet.
Après l'accouplissement d'une simple révolution relative de la fraise de filetage et du tube après que la première a atteint une profondeur utile, le filet, comme indiqué pré- cédemment est complètement fermé de sorte que la fraise de filetage peut maintenant être déplacée de sa position de fonctionnement dans celle initiale et le porte mandrin peut également retourner dans sa position initiale ce qui ,et la machine en mesure de commencer le cycle suivant de filetage.
Théoriquement, la fraise de filetage peut être retirée après que la'tube aura fait exactement une révolution entière par rapport à la fraise après que celle-ci aura atteint une pro- fondeur utile, rnais en pratique il est désirable de faire faire au tube un peu plus qu'une révolution entière par rapport à la fraise afin d'éviter toute irrégularité ou inégalité dans les segments du filet sur les points de jonction des parties de serments formées à l'entrée en action de la fraise et cel- les formées à la fin de l'opération; une révolution du tube d'un arc supplémentaire de 5 à 10 suffira d'ordinaire à cette fin.
L'arrêt 112 et les .éléments qui lui sont associés sont donc de préférence ajustés de telle manière que le cli- quet 114 sera touché quand le tube aura achevé ce mouvement de rotation supplémentaire, ce qui aura pour effet de permettre au ressort 119 de pousser le levier de commande dans la direc- tion de la flèche dans la Fig. 9 et d'embrayer.l'élément d'ac- couplement à griffer à double face avec la face 67 afin de provoquer le retour rapide du porte mandrin à la position ini- tiale par l'intervention de moyens prévus pour ce retour et décrits plus haut.
Pendant son mouvement de retour le porte
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mandrin ne tourne pas Riais est exclusivement déplacé longitu- dinalement par l'action combinée de l'écrou et de la vis mère et quand le porte mandrin atteint sa position initial e , le levier de manoeuvre est (le nouveau déplacé automatiquement de manière à rejeter l'élément d'éccouplement à griffes à double face dans une position neutre comme montré dans la Fig. 6, mettant ainsil'arbre 84 et le mécanisme entraîné par celui-ci en repos et achevant le cycle de filetage.
La pièce à tra- vailler peut maintenant être libérée de son mandrin et retirée de celui-ci dans le sens de la longueur, 163 moyens assarant le support intérieur de la pièce à travailler étant retirés
Et la machine ainsi mise en mesure pour la répétition du cycle avec une autre pièce à travailler.
Il sera bien entendu. que la mise en place des butées réglables, des contacts et d'autres organes similaires dont il était question, doit être faite seulement quand la machine est réglée au début pour opérer sur une pièce d'un calibre et caractère donnés et ne doit par conséquent, pas être répétée avant chaque cycle de filetage aussi longtemps que le calibre de pièces à travailler successives ne varie pas.
La machine est donc d'un caractère automatique'en substance, parce que une fois réglée pour une pièce d'un calibre donné l'opérateur n'a qu'à placer et serrer les pièces successives dans la :.:achine et commencer le cycle de filetage en actionn. nt le levier de manoeavre 40 ; après cela, les Mouvements requis du tube et des fraises sont effectués d'une façon entiërement automatique, le porte Mandrin retourne à sa position initiale et les organes, sauf l'arbre de commande 15 et les fraises, ails au repos après l'achèvement du cycle sans une surveillance quelconque de la part de l'opérateur. D'ordinaire l'arbre de commande et les fraises sont libres de tourner entre deux cycles consécutifs.
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De plus étant dokmé que le tube se met à tourner et que la fraise d'ébauchage commence sa passe avec une avance con- sidérable sur le moment d'entrée en action de la fraise de filetage ayant lieu en un point déjà traversé par la fraise précédente il est nécessaire, afin de permettre à la fraise de filetage d'agir sur la surface entière à fileter, d'imprimer au tube une rotation supplémentaire suffisante au delà de cel- le nécessitée jusqu'ici pour l'opération de la fraise de file- tage, pour compenser le temps pendant lequel cette fraise reste inactive depuis le commencement de la rotation du tube.
La valeur de cette rotation varie nécessairement avec la dimension et la position relatives des fraises et du travail, la grandeur du mouvement vertical du chariot de la fraise d'ébauchage et d'autres facteurs, mais dans des conditions moyennes il sera nécessaire de faire tourner le tube de 90 degrés environ depuis le commencement de son mouvement de ro- tation jusqu'à ce que la fraise de filetage aura atteint une profondeur utile, de sorte que la révolution totale du tuyau requise pendant le cycle de filetage pour permettre aux deux fraises d'accomplir leurs fonctions respectives:
' sera de ou environ 460
Quoiqu'il était jusqu'ici surtout question de l'emploi de la machine pour la formation de filets côniques sur les extrémités de tubes de grande longuaur, la machine peut être employée avec la même facilité pour la formation de filets droits,en utilisant une fraise droite,au lieu d'une conique, et en maintenant l'axe-du porte mandrin de celle de la fraise parallèles au lieu de les disposer sous angle l'une par rap- port à l'autre, ainsique pour des opérations de filetage différentes.
Toutefois, quoiqu'une forme de la machine construite suivant la présente invention a été représentée dans les dessins annexés et décrite d'une façon très détail- lée, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée
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spécialement à cette forme, parce que des changements et des modifications dans le dessin, dans la construction et dans l'arrangement de ses organes peuvent être faits en vue d'adap- ter la machine pour l'utilisation dans des différentes con- ditions de fonctionnement, pour différents genres de travaux ou pour d'autres raisons, sans se départir de l'esprit et du but de la présente invention, tels qu'ils sont définis dans les revendications annexées.
REVENDICATIONS.
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1. Dans une machine pour fraiser des filets la combinai- son d'un porte mandrin creux rotatif dans lequel le travail est placé en vue de l'opération, de moyens destinés à soutenir le porte mandrin, de mayens destinés à serrer la pièce à tra- vailler, portée'par le porte mandrin, une fraise adaptée pour cpérer sur la pièce à travailler à proximité des moyens de serrage, de moyens assurant. la rotation du porte mandrin et de moyens destinés à déplacer le porte Mandrin longitudi- nalement le long de son axe de rotation, pendant qu'il tourne.
2. Une machine pour fraiser les filets suivant revendi- cation 1 comportant des moyens destinés à produire un mouve- ment progressif relatif de la fraise et de la pièce à tra- vailler dans un sens radial par rapport à cette dernière, simultanément avec la rotation et les déplacements longitu- dinaux du porte mendrin.
Une machine pour fraiser des filets suivant revendi- cation 1 comportant des moyens destinés à placer le perte mandrin de telle manière que son a -e de rotation forme un lé- ger angle avec l'axe de rotation de la dite fraise.
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