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"MACHINE POUR FINIR L'ALESAGE DES TROUS D'AXES
DE PISTONS"
La présente invention concerne les machines à rectifier les trous d'axes utilisées pour le finissage des trous de faibles diamètres tels que ceux existant dans les pistons pour recevoir les axes, dans les bielles, et dans d'autres paliers de diamètres relativement faibles.
L'invention a d'abord pour buts la réalisation d'une machine à rectifier relativement petite pour permettre de la déplacer facilement, pouvant être actionnée par une perceuse électrique portative ordinaire, et se fixant de
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manière stable pour laisser à l'opérateur l'usage de ses deux mains pour manipuler la pièce à travailler.
Elle a encore pour buts la réalisation d'une machine à rectifier permettant de finir les trous de faibles diamètres rapidement, avec précision et, naturellement, à un prix relativement bas.
Elle vise également la réalisation d'une machine à rectifier les trous d'axes pourvue d'un élément de meulage, monté de manière amovible et réglable, permettant de rectifier ou finir des trous d'axes de diamètres diffé- rents.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite avec référence aux dessins annexés représentant schématiquement et à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'in- vention.
Sur ces dessins:
La fig. 1 est une vue en plan par-dessus de la machine à finir les trous d'axes de piston suivant l'in- vention, avec le mandrin en prise avec les moyens de commande.
La fig. 2 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 3-3 de la fig. 1 avec les moyens de commande hors de prise.
La fig. 4 est une coupe longitudinale transversale suivant la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe longitudinale transversale, à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 6-6 de la fig. 4... ;
La fig. 7 est une coupe verticale transversale @ @ suivant la ligne 7-7 de la fig. 4.
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La fig. 8 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 8-8 de la fig. 4.
La fig. 9 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 9-9 de la fig. 2.
La fig. 10 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 10-10 de la fig. 1.
La fig. 11 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 11-11 de la fig. 10.
Sur ces dessins, le banc 10 porte un socle 11. Le haut de ce socle est constitué par une paroi horizontale 12 traversée par une ouverture centrale 14. Une pièce de support fondue 15 est pourvue d'un prolongement 16, dont le creux est tourné vers le bas, qui repose sur la paroi 12. Un boulon 17 traverse la paroi supérieure percée de la pièce 15 et l'ouverture 14,et son extrémité inférieure est en prise avec le banc la tandis que son extrémité supérieure filetée 17a est pourvue d'un écrou 17b permettant de fixer solidement la pièce 15 en place sur le socle 11.
La pièce 15 est disposée au-dessus du socle 11, sur un plan sensiblement horizontal. L'extrémité avant de cette pièce se termine par un élément tubulaire horizontal 18 constituant le palier d'un dispositif à mandrin 19 décrit ci-dessous plus au long. L'autre extrémité, disposée de préférence, sur un plan légèrement plus bas que celui de l'élément 18,se termine par deux oreilles co-axiales 20,écartées l'une de l'autre, constituant le palier d'un arbre oscillant 21. Cet arbre, de préférence de section transversale rectangulaire, porte, monté entre ces oreilles 20, l'extrémité inférieure 22 d'un bras de support 24.
L'extrémité supérieure 25 de ce bras sert de palier à un arbre'de commande 26. L'extrémité extérieure de cet arbre est réduite en diamètre, comme indiqué en 26a, et porte un plateau d'entraînement 27. Ce plateau, qui peut être de toute construction désirée, est, de préférence, pourvu d'une
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gorge périphérique se mettant en prise, pour l'entraîner par friction, avec un plateau 28 monté sur le dispositif à mandrin 19 près de l'extrémité correspondante de l'élément 18.
Normalement, le bras de support 24 occupe la position représentée sur la fig. 3 dans laquelle le plateau d'entraînement 27 est dégagé du plateau 28. Ce bras 24 porte une oreille 29, en faisant partie intégrante et faisant saillie en dessous de lui, dans laquelle est fixée une tige 30 dirigée obliquement et vers l'avant par rapport au bras. L'extrémité avant de cette tige finit au delà du bord avant du banc 10 et est reliée, par une articulation 31, à une pédale 32. En appuyant sur cette pédale, on fait basculer vers l'avant le bras 24 pour mettre le plateau d'entraînement 27 en prise avec le plateau 28, comme représenté sur la fig. 2. Lorsque l'on cesse d'appuyer sur la pédale, le bras 24 revient en posi- tion normale ou hors de prise, représentée sur la fig. 3.
D'ordinaire, le poids du bras 24 et de ses parties accessoires suffit pour ramener ce bras à sa position ,.ormale mais on peut, si on le désire, utiliser, pour ssurer ce mouvement, un dispositif élastique tel qu'un ressort à boudin 34.
L'arbre de commande 26 est pourvu, à une extré- mité, d'une tête 35 munie d'un trou axial 35a et d'une mortaise 35b disposée diamétralement. Une tige de commande 36 se fixe dans le mandrin 37 d'une perceuse électrique à main 38, et son extrémité extérieure forme un renfort 36a qui s'ajuste dans le trou 35a. Ce renfort est pourvu d'une broche 39, disposée diamétralement, dont les extré- mités peuvent pénétrer dans les mortaises 35b, établissant ainsi une liaison d'entraînement entre la perceuse et l'arbre de commande 26.
Le renfort 36a est légèrement conique vers ses deux extrémités afin de s'ajuster, avec jeu
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dans le trou 35a, et la broche 39 a également un certain jeu dans la mortaise 35b, Cette disposition permet de mettre la perceuse en prise avec l'arbre de commande 26 sans qu'il soit nécessaire que cette percéuse soit exactement en ligne avec l'arbre.
La perceuse 38 est maintenue en position par un manchon 40 coulissant sur l'extrémité en saillie de l'arbre oscillant 21. Le manchon est disposé verticalement sur un côté de cet arbre (figs. 10 et 11) et reçoit la partie tubulaire ou poignée courante 38a faisant diamétralement saillie sur la perceuse qui repose ainsi sur l'extrémité supérieure du manchon. Ce manchon est pourvu, sur un de ses côtés d'un prolongement 40a muni d'un trou horizontal 41 dans lequel passe l'arbre 21. De préférence, ce trou a, comme représenté sur la fig. Il, une de ses extrémités coniques, si bien que la perceuse peut se régler d'elle- même et n'est pas maintenue rigidement en position.
De la sorte, lorsque l'on fait basculer le bras de support 24, l'arbre 21 bascule avec lui, ce qui fait mettre la perceuse 38 sensiblement sur la même ligne que l'arbre de commande 26. Cette disposition permet de fixer et de séparer facilement la perceuse car, en écartant le manchon 40 du bras 24, la perceuse 38 et la tige de com- mande 36 sont éloignées de l'arbre de commande 26, ce qui' permet d'enlever la perceuse du manchon 40. Pour sa mise en prise avec l'appareil, on dispose la perceuse en place dans le manchon 40 que l'on rapproche alors de l'appareil de manière à mettre le renfort 36a en prise avec la tête 35.
Le dispositif 19 porte un mandrin 42 tournant dans le palier 18. Ce dispositif comporte une broche commandée 44 tournant dans le palier 18 et dont les extrémités dépassent celles de ce palier. Une de ces extrémités est, comme représenté en 44a, réduite en diamètre et filetée
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pour recevoir le moyeu 28a du plateau commandé 28. Un arbre court 45 traverse l'extrémité 44a à diamètre réduit.
L'extrémité intérieure de cet arbre est pourvue d'une tête 46 maintenue folle dans un siège 47 ménagé dans ce but dans la broche 44. L'extrémité de cette broche est conique, comme indiqué en 48, pour s'adapter à l'alésage conique d'un bouton moleté de réglage 49. L'extrémité de l'arbre est filetée et reçoit un écrou 50 maintenant le bouton 49 en position.
L'extrémité opposée de l'arbre commandé 44 forme une tête tubulaire bl pourvue d'un filetage extérieur pour recevoir un accouplement 52. Cet accouplement est muni d'une bride radiale 52a appuyant contre la tête 42a du mandrin 42 et maintient ainsi solidement ce dernier en position contre la tête 51 à filetage extérieur, de l'arbre commandé 44 et ce sur un même axe.
Afin d'éliminer les efforts d'entraînement de l'accouplement et des éléments d'accouplement 52 et 42a, ainsi que d'assurer une liaison efficace entre la broche tubulaire 44 et le mandrin 42, la tête 42a de ce dernier est pourvue d'une oreille longitudinale 55, dirigée vers l'extérieur, s'adaptant dans une rainure longitudinale 56 ménagée dans la tête tubulaire 51.
Le mandrin 42 est de diamètre 'relativement faible de manière à s'adapter à des trous de petit diamètre. Ce mandrin est pourvu d'une rainure longitudinale 57 fermée près de l'extrémité extérieure de la rainure, comme repré- senté en 58. Cette rainure traverse le mandrin et la tête 42a et débouche dans la broche tubulaire 44. Un élément se mettant en prise avec le cylindre, ou support 58'. pourvu d'une pièce abrasive 59, est monté dans cette rainure dans laquelle il.fait saillie radialement. Ce mandrin 42 est pourvu de deux nervures longitudinales, ou éléments non
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abrasifs 60, en faisant, de préférence partie intégrale, et faisant saillie sur cette pièce 59 en des points distants sur sa périphérie.
Ces nervures ont, ainsi qu'on le voit sur la fig. 4, sensiblement le même développement que la pièce. Elles ont des faces courbes 61 se mettant en prise avec la surface de l'alésage. De la sorte, la surface intérieure, ou alésage est en contact avec un élément abrasif en un seul point et avec deux éléments non abrasifs en deux points écartés l'un de l'autre et de l'élément abrasif. Ces nervures 60 servent à maintenir l'alignement correct du mandrin 42 dans l'alésage et à affermir l'outil de façon à empêcher qu'il ne tremble ou se courbe au cours du travail,
L'élément abrasif b9 est fixé, de toute manière appropriée, dans le support 58' qui a la profondeur voulue pour avoir une portée amplement suffisante sur les côtés de la rainure 57.
Un des côtés du support b8' est échancré, comme représenté en 58a, pour recevoir une lame 62 coulis- sant dans un côté de la rainure. La paroi supérieure 58b de la partie-échancrée est oblique par rapport à l'axe longitudinal du mandrin, et le dessus 62a de la lame est incliné de manière correspondante.
La lame 62 peut être déplacée dans la rainure 57 et est articulée sur un élément de réglage 64, comme représenté en 65. Cet élément se prolonge à l'intérieur, à travers l'extrémité 42a du mandrin 42, dans la broche tubulaire 44, et son extrémité intérieure se termine dans un bossage 66 pourvu d'une ouverture filetée 67. Dans cette ouverture s'engage une vis de réglage 68 disposée longitudinalement dans la broche de commande 44. Cette via est pourvue d'un renfort 69 qui s'ajuste dans la cavité 47 ménagée dans la tête 46 de l'arbre de réglage 45.
Ce renfort est conique à chacune de ses extrémités afin de permettre un faible mouvement angulaire de la vis de
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réglage par rapport à l'arbre de réglage.
Une broche 70 traverse diamétralement ce renfort 69 et la tête 46 et constitue entre eux un joint universel. Ainsi qu'on le voit sur la fig. 8, les extrémités de cette broche sont logées dans la tête 46, et sa partie médiane est conique afin de per- mettre un léger déplacement oblique de la vis par rapport à la broche.
En tournant le bouton 49 dans le sens voulu, l'arbre 44 et la vis 68 tournent de façon à faire sortir l'élément de réglage 64 vers l'extrémité fermée 58 de la rainure 59. Ceci provoque le déplacement vers l'extérieur de la lame 62 qui, par suite de la mise en prise des faces obliques de la partie échancrée 58a et 62a des parties respectives, fait déplacer radiale- ment vers l'extérieur l'élément 58 de contact avec le cylindre, éloignant ainsi davantage l'élément abrasif 59 de l'axe de rotation. Lorsque l'on tourne le bouton 49 dans le sens opposé, on ramène l'élément de réglage 64 et la lame 62, ce qui permet à l'élément de contact 58 de se déplacer radialement vers l'intérieur.
Les nervures 60 faisant partie intégrante du mandrin 42, elles ne sont pas réglables mais servent seulement à placer convenablement l'élément 58' à l'intérieur de l'alésage.
Un protecteur 71 est articulé, à une de ses extrémités, sur une oreille 72 faisant partie inté- grante du palier 18 et prolongée au-dessus de ce dernier.
Cette oreille est disposée près de chacune des extré- mités de chaque oreille du plateau commandé 28. Ce protecteur 71 est prolongé vers l'arrière le long de ce plateau 28 et, après l'avoir dépassé, il est recourbé latéralement et son extrémité libre 74 finit entre les
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deux éléments écartés constituant le plateau d'entraî- nement 27. Une barre 75 est fixée au protecteur 71 immédiatement à l'avant du plateau d'entraînement 27 et se prolonge le long du côté opposé du plateau commandé 28. Le protecteur 71 et la barre 75 empêchent que la main., les vêtements, etc.. de l'opérateur se trouvent saisis et entraînés entre les plateaux.
Le support 58 est, de préférence, maintenu dans la rainure 57 par la tension d'un ressort 77 fixé dans cette rainure à un côté de la lame 62 et appuie contre une extrémité du support dont l'autre extrémité est en prise avec un épaulement 78 ménagé dans la rai- nure. Le support 58 et l'élément abrasif 59 sont réglables radialement par rapport au mandrin afin d'as- surer à l'alésage le fini désiré.
Pour augmenter les utilisations possibles de l'appareil et pour pouvoir finir des alésages de diamè- tres différents, le mandrin 42 peut être séparé de la broche creuse 44. On prévoit plusieurs mandrins 42 de diamètres différents de façon à pouvoir en utiliser un aux dimensions nécessaires. On met en place et on retire rapidement et facilement le mandrin en utili- sant l'accouplement 52.
Le bras de support 15 peut être réglé autour de l'axe vertical du boulon 17 de manière à placer le mandrin à tout angle désiré. Il peut être facilement fixé sur le banc et en être séparé. L'élément 36 cons- titue une liaison souple et facile à séparer entre la perceuse 38 et l'arbre de commande 26. On peut modifier les dimensions relatives des plateaux 27 et 28 pour donner au mandrin la vitesse voulue.
Lorsque l'on bascule l'arbre 21 vers l'avant, les brides espacées du plateau d'entraînement 27 se
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mettent en contact et en prise avec le bord du plateau commandé 28 de sorte que le mandrin 42 est entraîné de manière positive par la perceuse 38 sans utiliser de courroies ou moyens extérieurs de transmission.
Lorsque le mécanisme de commande comprenant la perceuse 38, le bras 24 et le plateau d'entraînement 27, occupe la position hors de prise représentée sur la fig. 3, il y a avantage à limiter son déplacement vers l'extérieur. Poux ce faire, on prévoit deux oreilles verticales 79, écartées l'une de l'autre et faisant partie intégrante de la pièce 15 près des paliers 20.
Deux autres oreilles analogues 80 font partie intégrante du palier 22. Par suite, lorsque l'on bascule le bras 24 pour l'éloigner de la pièce 15, les oreilles 79 se mettent en prise avec les oreilles 80 et constituent une butée pour cebras 24 .
Le fonctionnement de l'appareil suivant l'inven- tion est extrêmement simple:- L'opérateur met en place le mandrin 60 muni d'un élément abrasif approprié 59 réglé suivant le trou à rectifier, et il dispose alors le piston, ou autre pièce, dans lequel se trouve le trou, dans la position voulue pour que le mandrin puisse tra- verser ce dernier. On met en marche le moteur de la perceuse 38, on abaisse la pédale 32 pour faire tourner le mandrin 60, puis on manoeuvre le piston à la main jusqu'au moment où le trou à rectifier a été usé à la dimension voulue pour recevoir l'axe qui doit y être monté.