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Tour automatique*
La présente invention se propose de perfectionner les tours automatiques dits "tours automatiques à barres" servant à la fabrication en grandes séries de pièces profilées faites avec des matières en forme de barres, dans lesquelles toutes les opérations, y compris l'avan- cement périodique et le serrage de la barre de matière, se font automatiquement et qui ne nécessitent par conséquent qu'une surveillance minime. Plusieurs tours automatiques de ce genre, dans certains cas jusqu'à dix;
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peuvent être conduits par une seule et même personne, même inexercée, par exemple par une femme.
Les tours automatiques à barres présentent de nombreux inconvénients qui sont impliqués par : a) leur construction compliquée, qui rend difficile l'agencement du tour pour toute nouvelle pièce profilée, qui nécessite un temps de préparation prolongé, qui rend plus difficile la vue d'ensemble et empêche par suite l'observation des diverses opérations de travail du tour au cours du fonctionnement; b) leur grande longueur, qui rend difficile la surveillance de plusieurs tours simultanément par une seule et même per s onne ; c) le fait qu'il y a plusieurs commandes par courroies pour l'arbre creux et les arbres de manoeuvre; des mécanismes de changements de vitesse, souvent multipliés, que l'on ne peut voir, à dentures s et autres, pour les dispositifsde serrage de la matière et d'avancement et les porte-outils;
d) des pièces mobiles oscillantes, qui doivent parcourir des trajets de travail relativement longs et qui sont gênées dans leur mouvement par un poids propre important et ltinertie de leur masse, de sorte qu'on ne peut pas dépasser des vitesses de travail et des débits de pièces modérés déterminés, sans mettre en danger la marche tranquille et sans à-coups du tour; e) une usure rapide des commandes souvent multipliées prévues pour les porte-outils et l'inexactitude de tolérance qui croît par suite rapidement des pièces profilées fabriquées, si bien qu'il faut fréquemment
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arrêter le tour et régler de nouveau les porte-outils ou les outils; f) des bruits de manoeuvre analogues à des craquements au cours du fonctionnement du tour; g) le poids important ;
h) les frais élevés de fabrication et de maintien en bon état du tour.
La présente invention vise à supprimer ces incon- vénients et à créer un tour automatique à barres perfectionné présentant une construction beaucoup plus simple que ses prédécesseurs et qui soit par conséquent fabriqué et puisse être mis en vente à meilleur marché.
Un but particulier de l'invention est de donner une construction ramassée au tour automatique à barre perfectionné, de sorte qu'il prenne moins de place, en particulier qu'il ait une plus faible longueur de construction et qu'il pèse au total beaucoup moins que les tours connus analogues de même puissance.
L'invention vise en même temps à réduire à une petite fraction des poids antérieurs ceux des organes participant à l'avancement et au serrage de la barre formant la pièce d'ouvrage, ainsi que des porte-outils, puis à diminuer dans une grande mesure les temps morts dans la manoeuvre des porte-outils et dans l'avancement et le serrage de la barre d'ouvrage, pour obtenir une marche douce et pratiquement silencieuse de la machine, un plus grand débit de pièces à la minute, et une plus grande précision de tolérance des pièces profilées fabriquées qu' antérieurement.
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Un autre but particulier de l'invention consiste à donner une constitution nouvelle aux organes d'entral- nement et de commande des porte-outils de telle manière qu'on puisse fabriquer avec les outils disponibles sur la machine des pièces profilées présentant une plus grande diversité de forme qu'auparavant.
L'invention est décrite en détail à l'aide des dessins annexés, qui illustrent schématiquement un exemple de réalisation du nouveau tour automatique:
La figure 1 est une élévation de face, qui montre le tour avec les trois porte-outils, dont le bras de support du porte-outil mobile longitudinalement est relevé dans la position de repos, pour rendre les deux autres porte-outils plus facilement accessibles lorsdu montagedu tour.
La figure 2 est une autreélévation de face dans laquelle le bras de support du porte-outil mobile longitudinalement est rabattu dans sa. position de travail.
La figure 2a est une élévation de face semblable du tour, dont le porte-outil mobile longitudinalement est muni d'un bras de support constitué d'une autre façon.
La figure 3 représente le tour vu de côté dans la direction de la flèche 3 de la figure 2.
La figure 3a représente le tour également vu de côté, à une échelle un peu plus petite et muni d'un plateau de commande profilé.
La figure 3b représente à peu près en grandeur naturelle une pièce d'ouvrage fabriquée avec le plateau de manoeuvre profilé suivant la figure 3.
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La figure 4 est un plan du tour, partiellement en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2.
La figure5 est un autre plan du tour, partiellement en coupe suivant la ligne V - V de la figure
La figure 6 représente le tour à une échelle un peu plus grande, en coupe verticale longitudinale suivant la ligne VI-VI de la figure 1.
Le tour automatique présentant la nouvelle cens* titution conforme à l'invention comprend les éléments principaux suivants : (1) une broche rotative creuse 10 (Figs. 4 à 6) entraînée par un tambour à courroie 17 et qui est montée dans le bâti 14 du tour dans des paliers à billes ou à rouleaux 15, 16 et qui entoure la barre de matière S; (2) un dispositif actionné par le ressort 73 pour tendre la barre de matière S dans la broche rotative 10. qui est constitué par un écrou-chapeau 12 à alésage conique et une pince ou un mandrin de serrage élastique fendu 72 à tête conique 72', par laquelle la barre de matière S se trouvant dans la broche rotative 10 est fermement serrée et entraînée pendant le travail de tournage; (3) des organes servant à desserrer périodiquement le dispositif de serrage;
(4) un tube d'avancement 80 à extrémité antérieure élastique fendue 82 (Figs.5, 6) par laquelle la barre de matière S est maintenue sous friction et est avancée reprise par reprise vers la gauche après que les diverses pièces profilées F sont terminées,' pendant que la pince de serrage 72 est retirée et détendue;
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(5) des organes de commande pour faire avancer périodiquement le tube d'avancement 80 (vers la gauche);
(6) un porte-outil constitué sous forme de manchon 20 (Figs. 1 à 5), qui est monté de façon à prendre un mouvement de va-et-vient dans le sens m-m', parallèlement à la barre de matière S, sur un axe creux 5 monté dans la console 4 du bâtidu tour, puis en même temps de façon oscillante dans la direction n - n' (Fig.2), et qui comporte un bresde support 22 portant un outil perceur, un outil charioteur et d'autres outils 2a, 2b, 2c; (7) des organes d'entraînement et de commande du porte-outil prévu à l'alinéa précédent; (8) un porte-outil oscillant, constitué sous la forme d'un levier coudé, qui est monté sur un manchon 50, monté à rotation dans le bâti du tour, et qui est constitué par un bras de support 32 pour l'outil 2, un bres de commande 32a et un moyeu 32b (Figs. 1 et 6);
(9) un porte-outil constitué sous la forme d'un levier coudé, qui est monté sur un axe de support 53 tournant dans le manchon 50 et qui est constitué par un bras de support 33 pour l'outil 3, un bras de commande 33a, un moyeu fendu 33b et une vis de serrage 33c ; (10) des organes d'entraînement et de commande des porte-outils prévus aux deux alinéas précédents*
Ces derniers organes d'entraînement et de commande sont constitués par un arbre rotatif 60 qui est entraîné dans le sens de la flèche (Fig.l) par l'intermédiaire d'un mécanisme de changement de vitesse et d'un
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embrayage (non représenté),.
des cames de manoeuvre interchangeables 30, 31 qui sent clavetées sur l'arbre 60 et des pointes interchangeables 32i, 33i glissant sur ces cames, puis fixées de façon réglable avec précision dans les bras de commande 32a; 33a par des vis de serrage r., r2, r3, r4 et, en outre, tirées par le ressort 32f contre leurs cames de manoeuvre.
Les organes d'entraînement et de commande mentionnés plus haut sous (7) par lesquels le porte-outil constitué sous forme de manchon 20 est animé d'un mouvement de va-et-vient parallèlement à la barre de matière 3, sont constitués par un ressort de compression 7 agissant sur le manchon 20, qui est placé dans l'axe creux 5 et qui tend à pousser le manchon vers l'extérieur, une tige de poussée 6 montée à coulissement dans l'axe creux 5 et qui est fixée par l'une de ses extrémités dans le manchon 20 et qui porte à son autre extrémité une vis de butée réglable 63, un levier 66 oscillant autour d'un axe 62 et portant un galet 64, l'extrémité fourchue 6a de ce levier s'appliquant contre la vis de réglage 63, et un plateau à couronne monté sur l'arbre rotatif 60, comportant une couronne interchangeable 61, qui imprime,
au cours de sa rotation,- un mouvement de va-et-vient au levier 66, avec la coopération du ressort 7.
Les organes d'entraînement et de commande men.. tionnés plus haut sous (7), par lesquels le porte- outil 20 reçoit encore, au cours de ses mouvements,de va-et-vient, des mouvements oscillants, sont constitués par un disque de commande à trois étages (Figs. 1 et 2)
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dont les étages 21a, 21b, 21c sont fixés de façon interchangeable, à l'aide de vis r5, sur un manchon
21 entraîné par l'arbre 60, une pointe glissante 25, réglable avec précision dans le bras de commande 24 à l'aide de vis sE.,!. 6 7 et un ressort 24f fixé au bâti 14 du tour et par lequel la pointe 25 est tirée contre les étages 21a, 21b, 21c du disque de commande.
Comme le montrent les figures 1 et 2, les étages 21a, 21b, 21c du disque de commande présentent une hauteur différente dons le sens radial et sont calculés de façon que les outils 2a, 2b, 2c soient mis en et hors d'action en temps voulu dans le bras de support
22, c'est-à-dire qu'ils soient amenés alternativement dans la position de travail et dans la position de repos.
Selon l'inventicn(comme le montrent les figures 3, 4 et 5) les étages 21a, 21b, 21c du disque de comnande sont calculés avec une longueur telle que la pointe 25 montée sur le bras de commande 24 du porte-outil 20 soit constamment guidée, pendant son mouvement ce va-et-vient, dans le sens des flèches m - m' sur le disque de commande à transmission de force.
Le manchon 20 et ses bras 22, 24, avec les outils
2a, 2b, 2c, reçoivent alors, en dehors des mouvements de manoeuvre intermittents, des mouvements de commande (oscillants) supplémentaires correspondant au profil (contour) longitudinal du disque de commande.
Si le profil longitudinal du disque de commande est rectiligne, par conséquent si les surfaces
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enveloppantes des étages 21a, 21b, 21c sont cylindri- ques (comme représenté dans les figures 2, 3, 4) les mouvements de commande du porte-outil 20 dans le sens des flèches n - n' (Fig.2) est égal à zéro. L'outil 2a ou 2b ou 2c se trouvant dans chaque cas dans la position de travail produit alors une surface de rota- tion cylindrique sur la pièce de travail de la barre de matière S.
Mais sil'on utilise, à la place d'un des trois étages 21a, 21b, 21c à profil longitudinal cylindrique, un étage à profil longitudinal (contour) en forme d's (comme le montre la figure 3a en 21s) la pièce profilée F (Fig. 3b) reçoit aussi une forme en S.
On peut bien entendu utiliser, pour la commande du porte-outil 20 animé d'un mouvement de va-et-vient et oscillant, encore d'autres disques de commande dont les étages soient disposés dans le sens longitudinal ou axial, par exemple en gradins, ou bien inclinés sous @ forme conique ou profilée encore d'une autre manière, c'est-à-dire de façon correspondant au contour de la pièce profilée de chaque cas.
On peut aussi fabriquer des pièces profilées de diverses formes; le nombre des diverses formes possi- bles sous lesquelles des pièces profilées peuvent être fabriquées à partir de barres sur le tour de nouvelle constitution selon l'invention avecle petit nombre d'outils 2' 3, 2a, 2b, 2c, sous forme d'objets fabri- qués en grande série et avec précision de tolérance est beaucoup plus grand qu'avec les tours automatiques connus jusqu'ici qui possédaient le même nombre de porte-outils.
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Le bras 22 portant les outils, qui est monté sur le manchon 20, peut être muni avantageusement d'un moyeu fendu 22b et d'une vis de serrage 22c (Figs. 1 à 5) de façon qu'il soit réglable en direction axiale et angulairement et qu'il puisse être retiré ou relevé en le faisant pivoter après desserrage de la vis de serrage 22c (Fig.l). Les outils droits à saigner et tronçonner 2, 3 sont alors encore mieux accessibles et peuvent être réglés ou remplacés plus facilement.
Comme le montre la figure 2a, on peut poser sur le manchon 20, à la place d'un bras de support destiné à trois outils, un bras de support 22x conformé d'une autre façon, qui porte moins de trois outils, par exemple un seul outil de chariotage longitudinal 2x' ou plus de trois outils.
Lorsque le tournage de la pièce profilée F est terminé et que cette pièce est coupée de la barre de matière S, cette barre reçoit automatiquement un mouvement d'avancement de longueur déterminée vers la gauche. Les organes mentionnés plus haut sous (3) à (5) pour le desserrage de la pince ou mandrin de serrage 72 et pour l'avancement du tube 80 servent à cet effet.
Selon l' invention, la pince de serrage élastique
72, enserrant la barre de matièreS, est tirée vers la droite malgré l'action du ressort 73 et est ainsi desserrée par un mécanisme de manoeuvre cons- titué par un tube 70 comportant un collet 70', qui enserre l'extrémité postérieure de la pince ou
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mandrin de serrage 72 et tourne avec ce dernier (Figs. 5 et 6) puis deux disques annulaires 75, 76 comportant une denture en couronne 76' (Figs. 3 à 6) qui entourent librement l'arbre rotatif 10 et ne tournent pas avec lui, mais sont seulement pivotés l'un par rapport à l'autre.
Le disque 76 porte un bras 76a qui entoure librement un axe creux 9 fixé dans le bâti 14 du tour et qui fixe le disque 76 pour l'empêcher de tourner. Le disque 75 porte un brasde commande 74, qui est tiré par un ressort (non représenté) contre un disque-came 71 monté sur l'arbre de manoeuvre 60 et qui reçoit ainsi un mouvement oscillant de montée et de descente. Le disque 75 est ainsi animé d'un mouvement de va-et-vient rotatif par rapport -au disque 76, si bien que ce dernier disque est poussé périodiquement vers la droite au moyen de la denture en couronne 76'.
Le disque 75 est fixé pour ne pouvoir se déplacer axialement versla gauche, par l'intermédiaired'un roulement à billes 77a, appuyé contre deux vis de réglage 78 implantées dans l'arbre rotatif 10, tandis que le disque 76 s'applique, au cours de son déplacement axial vers la droite, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 77, cornue une vis de réglage 78 montée sur le tube 70.
Chaque fois que le disque 75 est pivoté par son bras de commande 74 autour de son axe, le disque 76 est poussé d'une faible longueur versla droite, le tube 70 étant alors tiré vers la droite et la pince ou mandrin 72 étant desserré. La tête fendue de cette
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pince ou mandrin s'écarte alors élastiquement et st ouvre.
Après ouverture de la pince ou mandrin de serrage 72, la barre de matière S est avancée vers la gauche par le tube d'avancement 80, qui entoure à frottement cette barre de matière avec son extrémité antérieure fendue 80' et tourne avec elle.
Le tube d'avancement 80 porte, à son extrémité extérieure, un collet 83 et une vis de réglage 86, entre lesquels se place un bras de commande 88 muni d'un roulement à billes 85' Ce bras 88 est boulonné avec une tige creuse 87, en 87', qui est montée de façon à coulisser axialement dans la tige creuse 9, et qui est soumise à l'action d'un ressort 9a et d'un levier oscillant 84. Celui-ci est commandé par un disque à came (non représenté) claveté sur l'arbre de manoeuvre60, defaçon que le tube d'avancement
80 soit poussé vers la gauche avec la barre de matière
S malgré l'action du ressort 9a, dès qu'une pièce profilée F est terminée et que la pince ou mandrin de serrage 72 est ouvert.
Le tube d'avancement 80 glisse ensuite, sous l'action du ressort 9a, sur la barre de matièrevers la droite pour reprendre sa position de ropos, dans laquelle le levier os- cillant 84 s'applique contre la vis de réglage 91 fixée sur le bâti du tour- Par un réglage de la vis 91, on peut faire varier dans des limites détermi- nées l'avancement de la barre de matière S.
De nombreuses modifications peuvent être apportées aux détails constructifs du tour de constitution
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nouvelle créé aux fins. sus-énoncées, sans s'.écarter pour cela de l'essentiel et de l'idée fondamentale de l' invention, dont un exemple seulement est illustré par les dessins.
On pourrait, par exemple, utiliser, à la place du ressort 7 servant à la commande du manchon 20 et placé dans celui-ci, un ressort attaquant ce manchon de lt extérieur.
REVENDICATIONS
1.- Tour automatique pour matières d'ouvrage en forme de barres comportant une broche rotative creuse, un dispositif de serrage de la barre de matière dans cette broche rotative et des porte-outils mobiles, caractérisé en ce que l'un des porte-outils est disposé oscillant et de façon à prendre un mouvement de va-et-Taient par rapport à la. broche rotative, et est commandé, au cours de ses mouvementoscillants, par un plateau de commande rotatif, qui est profilé en direction axiale, en recevant une forme par exemple cylindrique, conique, en S, correspondant à la forme de la pièce profilée à fabriquer.
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