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'Machine à rectifier"
La présente invention a pour objet un nou- veau procède et une machine pour le finissage de pièces usinées telles que $des bottes, ce finissage s'effectuant au moyen d'une manoeuvre unique,
Le grand problème de l'industrie actuelle consiste à obtenir la plus grande production par
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ouvrier. Les limites de cette production sont surtout déterminées par la rapidité avec laquelle l'ouvrier peut amener et éloigner les pièces usinées étant donné que les manoeuvres nécessaires constituent, par rapport à la production de la machine, une perte de temps.
Lorsqu'on fabrique des objets cylindriques creux, tel que des boîtes, dont, par exemple, les surfaces interne et externe doivent être concentri.- ques avec une précision du centième de millimètre, il est actuellement nécessaire de rectifier la sur- face interne et la surface externe sur des machi- nes séparées. Ceci nécessite deux manoeuvres pour l'amenée et l'éloignement de la pièce à rectifier et une autre manoeuvre pour porter ladite pièce d'une machine à l'autre.
Le procédé et la machine, objets de la présente invention, ont pour but principal d'obvier à ces inconvénients.
Il est nécessaire de prévoir une machine organisée de manière qu'elle puisse travailler simultanément ou consécutivement les surfaces interne et externe, dans certaines limites d'exac.
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titude et de concentricit6-
La machine doit également travailler automatiquement de manière à effectuer, sur la pièce à rectifier et dans leur ordre logique, les différentes opérations désirées, de telle façon que l'ouvrier puisse porter toute son attention sur l'introduction de la pièce à rectifier et sur les réglages que nécessite la machine en vue du maintiens des dimensions exactes du produit achevée
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Sur le dessin annexé on a représenté, schématiquement, une forme de réalisation de la machine.
La figure 1 est une vue en élévation d'une machine établie conformément à l'invention;
La figure 2 est une vue en plan de la figure 1;
Les figures 3, 4 et 5 représentent res- peotivement des coupes partielles suivant les li- gnes 3-3, 4-4, 5-5 de la figure 2;
La figure 6 est une coupe partielle sui- vant la ligne 6-6 de la figure 4;
Les figures 7, 8 et 9 représentent diffé- rentes phases du nouveau procédé de rectification;
La figure 10 est une coupe à travers le dispositif d'extraction;
La figure 11 représente partiellement le dispositif de réglage de la meule à rectifier les surfaces internes,
Considéré dans sa généralité, le nouveau procédé consiste à soutenir librement la pièce à reotifier, la boîte, etc,.. puis à rectifier les surfaces externe et interne en vue d'atteindre les diamètres voulus, tout aen réglant par rapport aux meules la position et la vitesse de rotation de la pièce à rectifier
Le procédé vise également à rectifier simultanément ou consécutivement la surface interne de la pièce à rectifier pendant que celle-ci est maintenue librement et à utiliser l'organe auxiliai- re déterminant la position et la rotation de la pièce à rectifier lors du meulage extérieur,
comme
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organe auxiliaire, d'une part, pour soutenir ladite pièce pendant que s'effectue la rectifica- tion intérieure et, d'autre part, pour déterminer l'épaisseur de la paroi, épaisseur résultant du meulage intérieur.
Sur le bâti A d'une machine à rectifier démunie de pointa on a fixé le support B qui porte la meule rotative C. Cette dernière est en- trainée, de la manière habituelle et dans le sens des aiguilles d'une montre, à l'aide d'un moteur disposé en D, de telle manière que, vue de l'inté- rieur du bâti, sa périphérie se meut en descen- dant et avec une vitesse d'environ 1500 mètres à la minute.
Le bâti comporte des rainures de guidage 15 pour le chariot 16, Celui-ci est muni, à l'une de ses extrémités, d'un support 17 comportant à sa partie supérieure une barre 18 taillée en biseau et en contact avec la périphérie de la pièce à rectifier 19 qu'elle soutient. Le chariot comporte en outre un châssis 20 dans lequel est disposé l'arbre 21 de la meule de réglage 22. Cet arbre est incliné d'un certain angle sur l'horizontale afin que la meule de réglage exerce sur la pièce à rectifier une composante qui la fait avancer, la- quelle pièce à rectifier vient ainsi s'appliquer sur la butée 23 de l'éjecteur 24 articulé sur le support 17.
Le châssis 20 porte également le moteur 240 qui entraine la meule de réglage 22, dans le sens des aiguilles d'une montre, au moyen d'un engrenage hélicoïdal 25 ou d'un dispositif inter-
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médiaire analogue. De cette manière, la partie de la meule de réglage partie tournée vers l'inté- rieur et saisissant la pièce à rectifier, se meut en montant par rapport au support 17 en vue de saisir le côté de la pièce à rectifier, opposé au côté travaillé par la meule C. La meule de ré- glage tourne doucement, par exemple avec une vites- se périphérique de 12 mètres par seconde, et saisit par un effet de frottement la pièce à rectifier dont elle règle la rotation.
La machine travaille ici conformément au procédé dit "d'introduction" d'après lequel on diminue le diamètre extérieur de la pièce à rectifier en diminuant l'écartement des meules de travail et de réglage, lequel écartement est ensuite de nouveau augmenté en vue de l'éloignement d'une pièce rectifiée et de l'introduction d'une nouvelle pièce à rectifier. Ces mouvements devrâent être automatiques, A cet effet, on a fixé au support 26 solidaire du bâti A un bottier 27 avec un moteur 28.
Celui-ci entraine par l'intermédiaire d'un engrenage hélicoïdal 29, l'arbre 30 qui porte à l'une de ses extrémités un disque de commande 31 et à l'autre extrémité le pignon conique 32 et qui coopère, par l'intermédiaire de la rainure frontale de guidage 33 du disque 31 précité, avec le doigt 34, en vue de faire psciller le levier 35 qui est relié, par l'intermédiaire de la biellette 36, avec le coulisseau 37 dans lequel est articulée la vis de réglage 38. Cette vis est munie à l'une de ses extrémités d'un volant de manoeugre 39 (ou d'un organe analogue); son autre extrémité 40 est vissée dans le chariot 16.
La rotation de la vis
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38 règle la position du chariot 16 vers l'intérieur ou vers l'extérieur 'par rapport sa. coulisseau 37, tandis que le levier 33 oscille sous l'action du moteur et du disque en vue de provoquer un mouve- ment automatique de va-et-vient du chariot, mouve- ment dont l'amplitude est limitée par la vis 38.
Grâce à cette disposition, la machine peut, par exemple, s'adapter à des pièces à rectifier de diamètres différente ou servir pour compenser l'usure ou diminution du diamètre de la meule de réglage.
Lors de ce travail, la meule de réglage provoque le mouvement de la pièce à rectifier, mou- vement contraire à celui de la meule de travail et fait que le diamètre définitif de la pièce à recti- fier correspond à l'écartement des meules de tra- vail et de réglage, écartement mesuré à partir de leurs points de contact avec la pièce à rectifier.
Etant donné que la meule de travail enlève toute la matière qui dépasse cet écartement, on peut considérer la meule de réglage comme constituant le facteur essentiel déterminant la position et le diamètre de la pièce à rectifier.
Le chariot portant la meule de réglage s'étend sur toute la profondeur (de l'avant vers l'arrière) du bâti et le mécanisme de commande est lui-même décalé par rapport à l'ensemble de la meule de réglage.
La partie arrière du chariot 16 comporte des rainures de guidage longitudinales 40' pour le chariot auxiliaire 41. Celui-ci comporte,, perpendi culairement aux rainures 40', des rainures 42 qui servent au guidage du chariot 43 qui comporte les
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paliers 44 de l'arbre45 portant la meule allongée 46 'de petit diamètre laquelle meule est utilisée pour la rectification intérieure,
Le chariot porte égalementle moteur à grande vitesse 47 qui entraine directement au moyen d'une courroie 48 la meule 49 montée sur l'arbre 45 de telle manière que la meule servant à la rectifica- tion intérieure puisse être actionnée au mieux;\. la vitesse convenant au meulage.
Cet arbre tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre de telle manière que le contact de la surface de travail de la meule avec la surface interne de la pièce à rectifier se fasse dans le sens du mouvement de la surface externe de ladite pièce, ¯mouvement dû aux actions combinées des meules de travail et de réglage sur l'extérieur de la pièce à rectifier,
Afin que la surface externe de la pièce à rectifier soit aussi bien travaillée que la surface intime, il doit y avoir un mouvement relatif entre la meule de travail extérieur et la meule de réglage déterminant la position de la pièce à rectifier ainsi qu'un mouvement relatif entre la meule de travail intérieur et la meule de réglage précitée,
de telle manière que la paroi obtienne finalement l'épaisseur exacte et de façon que les surfaces interne et externe soient bien concentri- ques, Ce mouvement relatif entre les meules de travail et de réglage, est obtenu de préférence à l'aide d'un mécanisme à courbe de guidage qui communique à la meule de réglage un mouvement dirigé alternativement vers l'intérieur et vers l'extérieur.
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Afin que ce mouvement ne soit pas seul à déterminer les positions respectives de la peule de travail intérieur\' et de la meule de réglage, le chariot portant le dispositif de meulage intérieur est monté sur le chariot portant la meule de réglage et se déplace par conséquent avec de dernier. Dans ces conditions, pour amener la pièce à rectifier et la meule de travail intérieur en positition de travail, il est nécessaire de déplacer la meule de travail intérieur par rapport à la meule de réglage.
La puissance nécessaire pour règler automatiquement le mouvement nécessaire du méca- nisme de la meule de travail intérieur par rapport au mouvement de la meule de réglage, est commun! *- quée à l'arbre 30 par l'intermédiaire du pignon conique 32. Ce pignon s'engrène avec un pignon 50 fixé sur l'arbre télescopique 51 qui porte à son extrémité avant un pignon 52 en prise avec la roue 53 fixée sur l'arbre 54.
Cet arbre porte un disque 55 muni de la rainure de guidage 56 recevant l'ergot 57 du levier oscillant 58, qui est articulé en 59 sur des saillies 60 du chariot 16 et qui est accouplé,. par 1 t intermédi aire des bielles 61, avec le cou- lisseau 62. Ce coulisseau porte, articulée libre- ment, l'extrémité de la vis de réglage 63 qui peut coulisser longitudinalement dans le guide 64 et dont l'extrémité avant pénètre dans la partie filetée 65 du chariot 41. L'organisation générale est celle du mécanisme déjà décrit pour le déplacement du chariot 16. Les deux dispositifs
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de commande à rainure de guidage pour les deux chariots sont mus desmodresmiquement par le moteur
27 de telle manière que leurs actions soient en parfait synchronisme.
Les rainures de guidage des deux disques de commande 33 et 56 peuvent avoir des dimensions telles qu'elles communiquent au chariot n'importe quel mouvement relatif désiré.
Lors des opérations de rectification dite par "introduction" (que la rectification soit extérieure ou intérieure) il est bon que la pièce à rectifier soit animée, par rapport à la meule de travail, d'un mouvement de va-et-vient afin d'éviter la production d'éraillures,etc... et pour que l'usure de la meule soit répartie uniformé- ment, de manière que le produit soit uniforme, La figure 5 représente un mécanisme permettant d'obtenir ce résultat.
L'arbre 45 de la meule inté- rieure porte une roue 66 qui s'engrène avec la roue folle 67 par l'intermédiaire d'une roue dentée double différentielle 68 qui détermine la rotation lente de la roue 67 par rapport à l'arbre 45, Cette roue est généralement immobilisée dans le sens axial entre la nervure de butée 68'' (solidai... re du boîtier 69) et le disque de verrouillage 70 susoeptible d'être dégage et qui peut être mis hors de la position de verrouillage au moyen de la poi.- gade de manoeuvre 71,
Le moyeu de la roue 67 porte une cheville, ou un galet 72, qui est engagée dans la rainure 73 du moyeu 74 de la roue 66.
Ce moyeu est immobilisé dans le sens axial, sur l'arbre 4, par suite du contact de l'une de ses extrémités avec un épaulement
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et au moyen du palier de butée 75 disposé à l'autre extrémité
Lors de la rotation de l'arbre 49, la roue 66 entraine la roue 68 et détermine, par suite de la différence du nombre de dent;, la rotation de la roue 67 qui tourne à une vitesse légèrement différenteDans la position de verrouillage de la poignée 71, (figure 5) la roue 67 est maintenue immobile dans le sens axial.
Il s'en-suit que la cheville 72, qui glisse constamment dans la gorge 73, détermine un déplacement relatif de l'arbre 45 et de sa meule de telle manière que celle-ci soit animée d'un mouvement de va-et-vient au cours du travail. Si l'on désire supprimer ce mouvement, par exemple pour le réglage, on tourne la poignée 71 à droite et on libère le disque de bloquage 70.
Les différents organes continuent à tourner maie la roue 67 peut alors aller et venir en glissant sur le moyeu 64 sous l'action de la rampe de la de l'axe gorge, sans que se produise un déplacement/de la meule.. On peut, si on le désire, utiliser le frein d'écrou 76 (dont le contact avec le coussinet à butée 75 est réglable) pour empêcher tout déplace- ment axial de l'arbre.
Le réglage de la meule intérieure peut être réalisé, par exemple, au moyen du dispositif de réglage 77 qui est monté sur le carter de la meule de réglage et que l'on peut régler au moyen du volant de manoeuvre 78. Lors de cette manoeuvre réalisée. par exemple, à l'aide de la vis 78' et du volant 79, le chariot 43 se déplace dans ses
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rainures de guidage 42 en exécutant un mouvement de va-et-vient.
Le cycle de travail estillustré sur les figures 7, 8 et 9, Pour indroduire la pièce à recti- fier dans la machine, on retire la meule de ré- glage 22 de la meule de travail C. La meule intérieu- re 46 est éloignée (en même temps que la meule de réglage) par rapport à la meule de travail;
elle est, d'autre part, éloignée de la meule de réglage au moyen de son disque de commande, de manière qu'elle soit sensiblement au milieu ou dans l'axe de la boite ou dans l'axe d'une pièce à rectifier 80 quelconque (figure?),,
Etant donné, d'une part,, que la pièce à rectifier doit avoir un diamètre extérieur bien déterminé et d'autre part, qu'il est de première importance que sa surface interne soit concentrique à la surface externe afin d'avoir une épaisseur de paroi uniforme, on termine de préférence d'abord le meulage de la surface externe.
Cette opération est déterminée par la diminution de l'écartement des meules réalisée, par exemple, au moyen d'un déplacement du chariot principal de la meule de réglage en direction de la meule de travail. Ceci amené la pièce à rectifier en contact parfait avec la meule de travail C (figure 8), La rainure de guidage 56 comporte. en ce pointa une partie concentrique, de manière qu'il ne puisse pas se produire de variation dans l'écartement entre la meule intérieure 46 et la meule de réglage 22.
La meule intérieure reste inactive jusqu'à l'achèvement de la partie la plus importante du meulage, sur la
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surface externe de la pièce à rectifier A partir de ce point, la rainure de guidage 56 devient active et amène la meule intérieure 46 en contact avec la paroi interne de la pièce à rectifier, ce contact se faisant en face de la meule de réglage; après quoi, la meule intérieure entre en action pour meu- ler à une épaisseur uniforme la paroi de la pièce à rectifier animée d'un mouvement de rotation. Cette épaisseur est déterminée par l'écartement final qui existe entre les parties voisines des meules 46 et 22.
Etant donné que la pièce usinée a d'abord été rectifiée de manière à avoir le'diamètre exté- rieur exact et une forme parfaitement cylindrique, c'est la surface cylindrique externe dont la position est fixée par la meule de réglage qui détermine la position de la pièce usinée par rapport à la meu- le intérieure. Lorsque l'écartement des meules 22 et 46 est réglé, la pièce à. rectifier est meulée d'une manière parfaitement concentrique. Toute l'opération ne nécessite pour le meulage intérieur quune seule manoeuvre sans opération de mise en place ou autres opérations de fixation de la pièce à rectifier.
Lorsque le meulage est terminé, les meules passent de la position représentée sur la figure 9 à la position initiale représentée sur la figure 7, après quoi, la pièce finie est enlevée pour faire place à une nouvelle.
Pour faciliter l'enlèvement de la pièce terminée on peut utiliser un éjecteur 24 qui est mis dans une position d'extraction au moyen de ressorts 81 et qui s'appuie, par l'intermédiaire
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d'une saillie 82 sur lesdents 83 d'une roue à rochet
84 portée par la tige 85 qui repose dans des pali ers
86 du support 17. A l'extrémité avant de la tige
85 est fixé ' un rochet 87 (figure la) dans lequel s'engage le cliquet 88 solidaire d'une roue dentée 89 qui s'engrène avec une crémaillère 90 du bâti A.
Les dents 83 comportent des surfaces de repos planes 84' sur lesquelles s'appuie habituellement la saillie 82 ce qui maintient l'électeur en position armée.
Lorsque le chariot de la meule de réglage se déplace vers l'extérieur, la roue 89 se met à tourner à la suite de son engrènement avec la cré- maillère 90, Cette rotation est communiquée, par l'intermédiaire du cliquet et du rochet, à la tige 85, de telle manière qu'au moment ou l'écartement des meules augmente,, la saillie 82 échappe de l'une des dents qui la retient, le ressort 81 pouvant alors déplacer l'éjecteur en l'abaissant.
Lorsque la rotation continue, la prochaine dent 83 ramène l'éjecteur dans la position initiale, de façon qu'on puisse introduire une nouvelle pièce à rectifier. Lors du mouvement de retour du chariot de la meule de réglage, la roue 89 tourne en sens contraire et le cliquet 88 retourne à vide sur le rochet 87 de telle manière que l'éjecteur reste dans sa position armée jusqu'à ce que l'écartement entre meules ait de nouveau augmentée
Afin que la pièce à rectifier soit constam- ment maintenue après son introduction dans l'espace séparant les meules et y occupe la place convenable, un galet supérieur 90'servant de butéepeut saisir la pièce à rectifier; ce galet est porté par un bras
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91 articulé sur le boîtier B de la meule de travail.
Ce bras est soumis à une action suffisante d'un ressort 92 de telle manière que le galet 90' exerce sur la pièce à rectifier et en vue d'immobiliser cette dernière, une pression suffisante et pousse ladite pièce contre la meule de réglage et contre le support pour la retenir entre les deux meules.
Grâce à ce procédé, les pièces à rectifier sont meulées simultanément sur leurs surfaces inter- ne et externe, pendant que ces pièces sont mainte- nues librement entre des organes qui effectuent intégralement lemeulage et entre des organes qui règlent la vitesse de rotation de la pièce à recti- fier.
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