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" PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES A TAILLER LES VIS "
Cette invention a trait aux machines du genre de Gel- les employées pour tailler les filets hélicoïdaux des ébauches de vis, et l'un des buts de cette invention, entre autres, est d'établir un mécanisme qui réduise notablement le temps nécessaire pour tailler les filets, en particulier sur les vis dites " à bois ** et qui augmente ainsi considérablement la production des ma- chines du susdit genre .
Une construction de machine comportant les perfea- tionnements suivant l'invention est représentée dans les dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une perspective isométrique de la partie
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de support des outils du mécanisme de commande des outils de la machine suivant l'invention.
Fig. 2 est un plan d'une des extrémités de la machines certaines pièces étant supposées brisées pour représenter la construction, et l'arbre moteur et certains des engre- nages n'étant pas représentés .
Fig. 3 est une coupe suivant 3-3 ( fig. 2 ) .
Fig. 4 est une vue fragmentaire d'une des extrémités de la machine.
Fig. 5 est une coupe suivant 5-5 ( fig. 2) .
Fig. 6 est une coupe suivant 6-6 ( fig. 2) .
Fig. 7 est un détail représentant la construction du levier de commande du bâti oscillant, certaines pièces étant brisées pour mieux représenter la construction*
Fig. 8 est une coupe suivant 8-8 ( fig. 9).
Fig. 9 est un détail , vue de face, d'une partie du bâti oscillant et d'une des colonnes porte-outil.
Les fig. 2 à 9 sont représentées à une plus petite échelle que la fig. l.
Fig. 10, 11 et 12 sont respectivement une vue de faces,une vue de cote et une perspectiveisométrique d'une construction modifiée permettant de maintenir le patin de commande de l'outil contre ses plaques à cames .
Fig. 13 est un plan analogue à fig. 2 mais plus complet .
Fig. 14 est une coupe suivant 14-14 ( fig. 13) .
Fig. 15 est une vue schématique représentant la construction et le mode d'action des cames et des pièces actionnées par elles .
Dans les dessins annexés , 10 désigne le bâti de la machine suivant l'invention,qui peut être supporté
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de toute manière convenable, par exemple à l'aide de pieds 11, ce bâti comprenant des supports intermédiaires et extrêmes 12 s'étendant dans le sens transversal du bâti et dans lesquels sont montés les divers organes du mécanisme Un arbre à cames 13 est monté dans les supports 12 et est relié par un train d'engrenages 14 à un arbre moteur 15 qui est aussi monté dans les sup- ports 12 et qui reçoit sa commande, à l'aide d'une courroie 16 , d'un moteur électrique ou d'une autre ma- chine motrice, non représenté..
L'arbre 15 est muni d'un mandrin 9 ou d'un autre dispositif servant à fixer une ébauche de vis 17 ,mais comme les moyens de fixation de ce genre sont bien connus de l'homme du métier ,on n'as pas jugé nécessaire d'en donner une description détaillée ni de les représenter .
Une barre porte-outils 18 est montée pour recevoir un mouvement de va-et-vient dans les supports 12 , mais on n'a pas représenté le support destiné à l'une des extré- mités de cette barre parce que ce n'est pas nécessaire pour la compréhension de l'invention. Un tenon 19 encas- tré dans une des extrémités de la barre 18 est destiné à entrer en contact avec une came 20 pour communiquer un mouvement de va-et-vient à la barre porte-outils , cette came étant fixée à un arbre 21 monté dans cieux des supports 12 .
L'invention comprend des moyens pour effectuer une taille double dans une rainure d'une ébauche de vis à chaque mouvement de-va--et- vient de la barre porte- outils . Ceci s'obtient à l'aide du mécanisme représentée qui peut recevoir plusieurs formes de réalisation permet-. tant de réaliser le but visé . Dans cette disposition, on monte sur la barre 18 deux outils espacés l'un de
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l'autre de façon qu'ils puissent travailler cote à côte et simultanément dans la même rainure mais de part et d'autre de la nervure divisant des sections adjacentes de cette rainure ,et le mécanisme est construit de telle sorte que les outils sont amenés au contact de l'ébauche aux moments voulus pour réaliser le but visé .
Dans cette disposition, une colonne porte-outil 22 munie d'une pince propre à permettre d'y fixer un outil de coupe 23 est fixée à la barre 18 et une autre colonne porte-outil 24 munie d'une pince propre à. permettre d'y' fixer un outil de coupe 25 est montée folle sur cette barre pour tourner indépendamment d'elle . Un bloc d'es- pacement 26 est fixé à la barre 18 et est muni d'une languette de support 27 qui est en contact avec le côté de la colonne porte-outil 24 et dont le rôle est de supporter cette colonne dans les mouvements qu'elle effectue pour faire travailler l'outil 25 sur une ébauche, ainsi que pendant que l'outil travail.Le sur l'ébauche .
La colonne 24 est munie d'un bras saillant 28 et d'un pa- tin 29 fixé à ce bras de façon réglable et permettant de faire varier la profondeur de coupe, l'extrémité inférieure du patin glissant sur les plaques à cames qu'on décrira plus loin.
Un bâti oscillant 30 est monté. pour osciller sur la barre 18 et sur un axe 31 s'étendant à partir d'un des supports 12 ( fig. 2) . Ce bâti possède généralement. la forme d'un U, une des branches de l'U étant supportée @ par la barre 18 et l'autre par l'axe 31 ; 34 désigne la paroi de base de l'U ( fig. 2) . Ce bâti comprend aussi un bras 32 servant à supporter les plaques à cames et un bras 33 servant à supporter le levier de commande.
Au bras 32 sont fixées une plaque à cames de filetage 33 destinée à la taille du filet et une plaque à cames
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d'épointage 36. Comme représenté dans la fig. 1, la pla- que 35 est fixée oontre le bras 32,etla plaque 36 est fixée contre la plaque 35. Ces deux plaques sont fixées à l'aide de boulons 37 traversant des fentes des plaques, comme représenté en pointillé dans la fige 9, cette dis- position permettant de régler la position des plaques sur le bras @
Une plaque à cames de filetage 38 est fixée au-des- sous de la barre 34 ( fige 1, 5 et 6) , et cette plaque est destinée à être soumise à l'action d'un patin porté par un bras de filetage 39 fixé à la barre 18 et faisant saillie sur cette barre .
Les plaques 35 et 36 agissent de façon à amener la colonne porte-outil 24 et son outil 25 à la position de coupe de l'ébauche 11 , la colonne 24 tournant sur la barr e18 comme décrit précédemment. La plaque àcames 38 a pour râle d'actionner le bras 39 : et par suitela barre 18 , pour faire osciller cette barre et faire mouvoir la colonne 22 de façon que l'outil 23 porté par cette colonne agisse sur l'ébauche .
Ces cames sont construites de façon que les outils agissent sur l'é- bauche au poment voulu l'outil 25 étant actionné par la plaque à clames d'épointage 36 pour arrondir la pointe de l'ébauche après que l'outilla dépassé cette pointe
En fonctionnement, pour tailler une vis,l'outil de coupe 23 est d'abord amené en prise avec l'ébauche par l'action de la plaque à cames 38 pendant que la barre 18 est déplacée suivant son axe par la came 20 .
Lorsqu'une rainure a été taillée entièrement autour de L'ébauche par l'outil 23, comme représenté dans la fige l, le patin 29 du bras 28 agit sur la came de la barre 35 ce qui fait osciller la colonne 24 pour engager l'outil 25 de cette co- lonne dans le commencement de la rainure qui- vient d'être
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taillée par l'outil 23 , l'outil 25 oscillant vers l'in- térieur dans une mesure suffisante pour approfondir la rainure . Dans cette opération, la colonne 24 tourne sur la barre 18 de la façon précédemment décrite .
Pendant que la barre 18 continue son mouvement, l'outil 23 passera au-delà, de l'extrémité pointue de l'ébauche 17 et immédia- tement après ,le patin 29 agira sur la came de la plaque 36, faisant ainsi rapidement osciller l'outil 25 vers l'intérieur pour arrondir et former la pointe de l'ébau- che.
La came 20 possède une forme telle que lorsque l'opé- ration qui vient d'être décrite est terminée, cette came permet à la barre 18 d'être ramenée rapidement à son point de départ, par exemple à l'aide d'un ressort 43 qui est assujetti à la barre de façon à la presser forte- ment contre la came, et aussi de façon à exercer une force de torsion sur cette barre pour maintenir le bras de filetage 39 en contact avec la came 38.
Juste avant ce mouvement de retour, un levier de commande 40 pivotant de façon réglable sur le bras 33 du bâti oscillant était placé en regard d'une partie en creux d'une came 41 fixée à l'arbre 13 et dont le rôle est de dégager l'outil, ce qui permet au bâti d'être actionneras exemple à l'aide d'un ressort 42 , pour faire mouvoir les deux outils à l'écart de l'ébauche après le mouvement de retour dea dits outils ramenés par la barre 18 à leur position initiale eu de départ l'opération étant alors répétée .
Dans cette opération, on remarquera que les deux colonnes porte-outil et la languette de support 27 sont mues ensem- ble à l'écart de l'ébauche , de sorte que la languette n'est soumise à une usure qu'au moment où la colonne 24 se meut vers l'ébauche
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Le levier de commande 40 est monté de façon réglable sur le bras 33,par exemple à l'aide d'une vis de régla- ge 44permettant de modifier la position des plaques à cames 35 et 36 par rapport à la came 41 .
Dans les fig. 10 à 12 est représentée une variante de la construction permettant de maintenir le patin 29 contre les plaques à cames 35-36. Dans cette variante, un support comprenant des bras 45 et un socle 46 est fixé au bras de support 32 des plaques à cames. et un organe presseur est monté de façon pivotante dans les bras 45 .
Cet organe presseur comprend un bras 47 et une plaque 48 d'une seule pièce Le bras 47 est soumis à la pres- sion d'un ressort 49 logé dans une douille 50 faisant partie du support susmentionné, le ressort faisant sail- lie hors de la douille et prenant appui contre la face arrière du bras ( fig. 11) .Ce ressort agit de façon à maintenir une patte de la plaque 48 en contact avec un galet 51 monté sur un goujon fileté vissé dans l'extré- mité du bras 28, ce galet tournant au contact du bord inférieur de latte au moment cù le bras 28 effectue un mouvement de va-et-vient dans le mouvement de la barre 18 .
Les ébauches 17 sont fournies au mandrin. 9 par une trémie -non représentée) et par l'aetion de doigts d'en- tratnement qui n'ont pas non plus été représentée:dans les dessins ladite trémie et les doigts d'entraînement étant d'un usage courant dans les machines de ce genre, de sorte qu'on n'a pas jugé nécessaire d'en donner une description et une représentation plus détaillées .
Il ressort toutefois des dessins que les doigts d'en- trafnement sont actionnés par un levier oscillant compre- nant un arbre oscillant ( non représenté ) et une queue
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52 qui est en contact avec une came 53 fixée à l'arbre à cames 21 et actionnée par cette came, dont le rôle est d'actionner les doigts d'entraînement .
Cette came présente deux parties en creux 54 ,55 , la première actionnant le levier pour obliger les doigts à saisir les ébauches et la seconde actionnant les doigts et le levier de façon à placer les ébauches à l'alignement de l'ouverture comprise entre les mâchoires du mandrin 9 .La came qui vient d'être décrite et les parties en creux/54,55 de cette came permettent à la queue 52 du levier de commande des doigts d'entraînement et aux doigts d'entraînement y reliés d'avancer sous l'influence d'un ressort disposé de toute manière ordinaire propre à maintenir la queue du levier contre la came . Ce ressort n'est pas représenté, mais sa disposition et son mode d'action sont faciles à concevoir pour l'homme du métier.
Lorsque les ébauches ont été placées à l'avant du mandrin de la façon qui vient d'être décrite, elles sont poussées dans l'ouverture ménagée entre les mâchoires du mandrin par un outil d'épointage 56 qui entre en prise avec les extrémités des ébauches et les fait avancer.
Cet outil est monté élastiquement sur un chariot 57 soumis à l'action d'un organe de commande 58 monté pour osciller dans le bâti ( fig. 13) .Cet organe est actionné par une came 59 fixée à l'arbre à cames 21 . L'organe 58 est maintenu contre la came par un ressort 60 ,et la came 59 est construite de façon à faire mouvoir positi- vement le chariot 57 vers l'arrière dans le cas où, pour une raison quelconque, le ressort 60 ne fonctionnerait pas.
Une pièce d'appui 61 est montée de façon pivotante, à l'aide d'un arbre 62 , sur le bâti de la machiner cette
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pièce d'appui étant actionnée par une came 63 formée sur le chariot 57 ( fig. 13) .
Lorsqu'une ébauche a été placée entre les mâchoires du mandrin , celles-ci sont actionnées pour saisir l'ébauche , d'une manière courante et bien connue, par un collier 64 actionné par un bras 65 d'une barre de commande 66 montée dans le bâti fige 13) . La barre 66 est actionnée par l'action d'une came de commande 68 portée par l'arbre 21, sur une saillie 67 portée par la barre 66 .
Lorsque l'ébauche a été saisie par le mandrin, l'outil d'épointage 56 reçoit de nouveau un léger mouve- ment d'avancement pour épointer l'ébauche, et cet outil recule alors sous l'action du ressort 60 et de la came 59,l'organe d'appui 61 est déplacé par la came 63 pour supporter l'ébauche, et les cames 4l et 20 fonc- tionnent de la façon précédemment décrite pour actionner les outils de filetage de façon qu'ils taill ent la vis, après quoi les mâchoires du mandrin sont actionnées pour dégager l'ébauohe en vue d'une répétition des opéra- tions de la machine.
Une caractéristique très importante de l'invention réside dans la disposition qui assure le maximum de vitesse, et par conséquent de production ,en cesens que les différents éléments sont graduellement amenés à une position adjacente au point de travail pendant que d'autres éléments effectuent leurs mouvements , de sorte que les dits éléments sont de nouveau prêts à entrer promptement en action aussitôt que les autres pièces ont terminé et se placent à l'éoart, et sans per- te de temps, en arrivant au point d'action. Ceci est représenté graphiquement dans la fig, 15, qui donne un
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développement des cames en ligne droite, le commencement d'un cycle d'opérations de la machine étant situé au point désigné par la ligne pointillée a .
A ce pointa la queue
52 du levier de commande des doigts d'entrainement est juste prête à tomber dans le creux 54 , l'organe de comman- de 58 de l'outil d'épointage occupe, avec cet outil, la position limite arrière de son mouvement et est inactif, l'opération sur l'ébauche précédente n'étant pas encore terminée, le levier de commande 40 du bras oscillant est situé sur la partie haute de la came 41 , la position des outils de coupe est telle qu'ils travaillent sur l'ébauche en cours de filetage et la saillie 67 occupe la position correspondant à la fermeture des mâchoires du mandrin . Le tenon 19 de la barre 18 avance en montant sur la rampe de la came 20 pour faire mouvoir les outils de coupe le long de l'ébauche dans l'opération de filetage.
Lorsque la queue 52 tombe dans le creux 54 ,les doigts d'entraînement avancent pour recueillir une ébau- che et la délivrer au mandrin et aussitôt que les doigts sont sortis du creux 54 , la queue 52 recule légèrement pour permettre à une pièce distributrice d'ébauches ( non représentée ) ,pièce dont l'ébauche a été recueil- lie des doigts d'entrafnement, de s'éloigner à l'écart .
Pendant cet intervalle, l'action d'aucune des autres pièces n'a changé .Vers le moment où la queue 52 quitte le creux 54 le levier de commande du bâti oscillant tombe brusquement dans un creux de la came 41 au point indiqué par la ligne pointillée b et les outils de coupe sont amenés à l'écart de l'ébauche , ces outils ayant terminé leur opération de coupe, mais l'avance des outils de coupe le long de l'ébauohe continue jusqu'au moment air la came atteint le point indiqué par la ligne pointillée 0- ceci ayant pour but de permettre de
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travailler sur des ébauches de plus grande longueur lorsqu'on le désire .
On remarquera ici que dans la dis- position représentée , la came 20 effectue quatre tours compléta pour un tour unique de chacune des autres cames, cette rotation unique des autres cames étant définie par la longueur de la surface de came représentée dans la fig. 15 . dette augmentation de vitesse de la came 20 est obtenue par le train d'engrenages susmentionné . Dif- férentes vitesses peuvent être données à cette came 20 en changeant les rapporta d'engrenage et pour effectuer la coupe de vis de différentes dimensions.
A partir du point indiqué par la ligne pointillée c, le tenon 19 de la barre 18 descend sur une rampe inclinée de la came pour amener les outils coupants à un point approprié au'commencement d'une autre opération de aoupa. Toutefois, à ce point, la came 20 tourne d'un tour à vide, les outils de coupe avançant le long de l'ébauohe mais restant hors de contact de la dite ébau- che. @eci n'occupe qu'un court intervalle de temps dans le fonctionnement de la machine et a pour but de permettre la mise en place d'une nouvelle ébauche dans le mandrin.
Pendant le mouvement qui vient d'être décrit de la came 20 la came 59 atteint un point indiqué par la ligne pointillée , point auquel une légère rampe de la oame commence. Ceci commence un mouvement lent de l'outil d'épointage vers l'avant .
Les cames avançant , la came 53 atteint un point désigné par la ligne pointillée e et situé au bord de la partie en creux 55 , et dans la continuation du mouvement des cames, la queue 52 tombe dans cette partie en creux, ce qui a pour effet de faire mouvoir le levier oscillant et les doigts d'entraînement vers l'avant pour placer l'ébauche dans les doigts à l'alignement du mandrin 8 . Pendant ce mouvement de la
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came 53, la came 59 atteint ensuite un point désigné. par la ligne pointillée f .
A cet endroit, la rampe de la came 59 s'incline rapidement vers le haut, ce qui fait avancer rapidement l'outil d'épointage 56 jusqu'à une position voisine de l'extrémité de l'ébauche, position où cet outil est prêt à agir promptement sur l'é- bauche Au point indiqué par la ligne pointillée ± . la came est établie de façon à déterminer une période de repos dans le fonctionnement de l'outil;
l'outil reste par conséquent fixe mais est prêt à agir prompte- ment, la période de repos ayant pour but de permettre à l'organe d'appui 61 de se mouvoir à l'écart, ce mouvement étant effectué par l'action de la came 63 résultant du fait que le levier de commande de l'outil d'épointage action ne cet organe lorsque l'extrémité 58 dudit levier monté sur la rampe comprise entre les lignes ± et ± . Lorsque l'organe d'appui recule, par exemple sous l'action d'un ressort 69 il laisse la place nécessaire pour permettre le mouvement d'avancement de l'outil d'épointage, mouve- ment qui a lieu promptement au moment où l'extrémité du levier 58 atteint le point indiqué par la ligne pain- tillée h .
Pendant cet intervalle, la queue 52 du levier de commande des doigts d'entraînement est tombée dans le creux 55,ainsi qu'il a été expliqué précédemment, et les doigts d'entraînement sont ramenés à leur position arrière où ils restent pendant l'achèvement du cycle des opérations de la machine.
Apeu près au point désigné par la ligne en pointillé @ g, la saillie 67 sérvant à actionner les mâchoires du mandrin passe le long d'une rampe rapide du lobe de la came 68 , et lesdites mâchoires sont rapidement ouvertes. pour libérer la vis finie pendant l'opération précédente.
A partir du point indiqué par la ligne pointillée h, l'organe -de commande 58 , dans la* continuation de
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son mouvement, monte sur une autre rampe rapide de la came
59 ,ce qui a pour effet que l'outil d'épointage pousse l'ébauche à travers les doigts d'entraînement et l'intro- duit dans le mandrin 9 qui vient d'être complètement ouvert, cette introduction de l'ébauche dans les mêchoi- res du mandrin ayant lieu en réalité pendant que s'effec- tue l'ouverture de ces mâchoires..Lorsque l'organe de commande 58 atteint un point de la came indiqué par la ligne pointillée 1 , une courte période de repos s'effec- tue dans le mouvement de l'outil d'épointage et, pendant ce temps,
le tenon 19 de la barre 18 descend sur une déclivité de la came 20 pour faire mouvoir les outils de coupe jusqu'au point voulu pour commencer une opération de coupe, et le levier de commande 40 monte sur une sur- face inclinée de la came 41 pour faire mouvoir les outils de coupe vers la pièce en vue d'une opération de coupe..
Pendant ce temps, la saillie 67 qui commande le mandrin est passée par- dessus le lobe de la came
68, ce qui ferme les mâchoires du mandrin sur la nouvel- le ébauche ,cette opérationayant eu lieu pendant le mou- vement de l'organe de commande 58 de la ligne i à un point indiqué par la ligne pointillé j point à partir duquel la came 59 s'incline légèrement vers le haut et fait ainsi mouvoir l'organe de commande 58 pour ac- tionner l'outil d'épointage de façon à former la pointe de l'ébauohe. Pendant cette opération, le levier de com- mande 40 a gravi la rampe de la came 41,ce qui complète -la première action de ce levier, et la continuation du mouvement des outils coupants vers la pièce est effec- tuée par l'action des plaques à cames 35-36 comme il a été décrit précédemment ,
Aussitôt après que le tenon 19 de la barre 18 a dépassé le point indiqué par la ligne pointillée j, la aame 20 atteint une rampe et la barre 18 est actionnée
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pour faire avancer les outils de coupe en vue d'une opé- 'ration. de coupe. Comme le commencement de cette opération a lieu à la base du pas de vis,le mouvement d'avancement des outils de coupe commence pendant que l'outil d'époin- tage agit de façon à former la pointe de l'ébauche et avant que ces outils de coupe aient atteint la pointe de l'ébauche . En fait, les outils de coupe atteignent ce point juste après leur mouvement vers l'avant, soit à peu près au point indiqué par la ligne pointillée ± .
Quand l'organe de commande 58 atteint un point indiqué par la ligne pointillée k, il descend rapidement sur une face inclinée de la came 59, ce qui fait mouvoir l'outil d'épointage jusqu'à la limite de sa course vers l'arrière ,position dans laquelle ledit outil reste jusqu'à ce qu'il soit de nouveau avancé par la première rampe du lobe de la came 59,ainsi qu'il a été décrit précédemment .
A partir de ce point, toutes les pièces restent dans la position expliquée précédemment ,à l'exception de la barre 18 qui est déplacée par la cama 20 et du levier de commande 40 qui est actionné pour amener rapidement les outils à une position telle qu'ils puissent agir sur l'ébauche sous l'action des plaques à cames 35 et 36,ceci complétant un cycle des opérations de la machine,
Dans la disposition représentée, les cames de l'arbre à cames 13, et spécialement la came 59 , ont une forme propre à permettre à certaines opérations d'être effectuées pendant une rotation unique de l'arbre 21 portant la came de translation 20.
Grâce à cette disposition, la capacité de production de la machine est notablement augmentée. étant donné que les opérations successives des différentes cames et des pièces actionnées par elles se suivent sans perte de temps et sans qu'il soit nécessaire d'attendre que
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la came 20 ait terminé une rotation partiellement effec- tuée ., Dans les machines antérieures , la commande des pièces par des cames de l'arbre à cames 13 était telle que leurs opérations ne pouvaient pas être terminées en un seul mouvement de la came 20 .
On perdait par conséquent du temps à cause de la nécessité de suspendre la commande des pièces par les cames de l'arbre 13 jusqu'à ce que la came 20 ait terminé son mouvement de rotation dont une partie seulement était nécessaire à cause des autres opérations, ainsi qu'il a été mention- né précédemment .
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la disposition de l'engrenage de commande 70 fixé à l'ar- bre à cames 13. 11 est souvent désirable de changer les positions relatives des cames sur cet arbre dans la direction radiale par rapport à la position radiale d'au- tres pièces de la machine.
Ceci peut être effectué facilement lorsqu'un changement de oe genre exige un mouvement radial égal à la largeur d'une dent d'engrena- ge , mais on éprouve une difficulté quand le changement est tel qu'il exige un mouvement des cames correspondant à une fraction seulement de la largeur d'une dent . On a surmonté cette difficulté en disposant l'engrenage 70 de façon qu'on puisse obtenir toute amplitude de changement dans la direction radiale par rapport à l'arbre 13 , si faible que puisse être cette amplitude..
A cet effet, une plaque. à. engrenage 71 est calée sur l'arbre!!. ,et l'engrenage 70 ,constitué par un anneau denté muni d'un rebord 72,est fixé à cette plaque par un assemblage à goujon et fente .Dans l'exem- ple représenté ( fig. 4), cet assemblage comprend des boulons portés par la plaque et s'engageant dans des fentes 73 du rebord 72.