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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Machine à fileter par laminage avec deux cylindres rotatifs.
La présente invention se rapporte à une machine destinée à exécuter des pas de vis extérieur sur des pièces tournantes de toute nature ainsi que des pièces creuses au moyen de deux cylindres tournant dans le même sens et entre lesquels la pièce à fileter, placée sur un support, tourne librement autour de son axe sous l'influence des deux cy- lindres.
Dans cette machine à fileter par laminage les deux cylindres tournent dans le même sens, ils sont munis du pro- fil de la vis que l'on veut exécuter sous un angle croissant.
L'un de ces cylindres est monté sur un siége-pivotant tandis
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que l'autre est agencé de façon à pouvoir glisser. Entre ces deux cylindres se trouve un support qui se place automati- quement par la pièce à travailler au milieu entre les deux cylindres, car dans cette machine seulement un cylindre est pressé., de sorte que l'axe de la pièce à travailler glisse constamment.
Dans cette machine ce support est basculant, il peut aussi par suite de son mouvement automatique de glisse- ment que la pièce à travailler lui communique être fixé au milieu des cylindres par exemple sur une glissière.
Cette nouvelle machine à fileter par laminage offre d'autres caractéristiques qui sont indispensables pour l'exé- cution de filets sur des parties tournantes de tous genres.
Ces cylindres ne sont supportés que d'un c8té et la commande de leurs axes a été étudiée de telle sorte que l'on arrive avec le plus petit diamètre possible des cylin- dres sans influencer la stabilité de la machine.
L'un des axes est flexible afin de permettre d'e- xercer uniformément la pression des cylindres sur toute la largeur ceci est aussi possible par des cylindres coniques.
Le palier de l'un des axes peut glisser latéralement pour pouvoir placer la surface de front des deux cylindres exactement à hauteur lorsqu'on veut exécuter des pas de vis munis d'un collet, de cette façon le collet arrive en mme temps aux deux cylindres.
Comme les deux cylindres doivent se trouver en face l'un de l'autre sur la coupe, on a prévu un dispositif de ré- glage en forme d'un accouplement détachable au moyen duquel on peut tourner les cylindres ou rouleaux indépendamment l'un de l'autre sans, toutefois, être obligé de défaire les rou- leaux.
Pour ménager les cylindres ceux-ci sont pressés au moyen de la pression d'huile pour laquelle on peut utiliser
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la pression maximum et par laquelle on empêche un endommage- ment inutile des cylindres qui pourrait se produire par une inattention du personnel des machines lors d'une pression trop exagérée surtout sur des petits filets avec un fin pas de vis.
Pour le contrôle de l'exactitude des dimensions de face de la vis, on a placé sur l'extrémité extérieure des deux axes un dispositif de mesure, complètement indépendant de la pression de la machine, qui mesure la distance exacte des deux cylindres d'où le diamètre du filet, ceci fait qu'au fur et à mesure de l'avancement de la vis chaque filet isolé est plus exactement contrôlé qu'avec n'importe quelle autre installation.
Au dispositif de mesure on peut en même temps ap- pliquer un contact électrique, celui-ci peut être indépen- dant ou non, et au moment où les côtés de la vis ont les dimensions désirées il coupe automatiquement la pression de l'huile, ceci évite que la personne chargée de la surveil- lance de la machine ne se fatigue inutilement à continuer à observer l'heure.
Dans les dessins ci-joints qui représentent un exemple d'exécution de l'invention:
Figs. 1 à 3 représentent un des modèles suivant lesquels la machine à fileter par laminage peut être exécu- tée : Fig. 1 représente une vue de face, Fig. 2 une vue d'en- semble vue d'en haut, Fig. 3 une vue de dos de la machine, Fig. la est un détail de Fig. 1,
Figs. 4 et 5 représentent les exécutions schémati- ques de deux modèles, vus en plan, qui peuvent servir à se rendre compte de la disposition des axes de commande.
Ensuite, sur les Figs. 4 et 5 seront encore ex- pliquées les dispositions principales des axes moteurs pour la commande des deux cylindres lamineurs par démultiplica-
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teur. Lorsque les deux modèles d'exécution (Fig. 4 ou Fig.5) sont possibles, l'exécution d'après Fig. 5 offre cependant certains avantages, c'est-à-dire que pour chaque axe des cy- lindres lamineurs on peut employer des axes moteurs différents.
En Fig. 4 les deux cylindres lamineurs sont commandés par un seul axe moteur du démultiplicateur, ce qui offre l'avantage de la simplicité.
Toutes les pièces de Figs. 4 et 5 ne sont indiquées que schématiquement: a représente le démultiplicateur, celui- ci, par l'intermédiaire d'axes moteurs, fait fonctionner les deux cylindres lamineurs b, c. Dans l'exécution d'après Fig. 4 le démultiplicateur a commande un seul axe d: celui-ci par l'intermédiaire des pignons a et f, qui se trouvent perpendi- culaires sur l'axe d, commande les axes de laminage g et h, il est évident que, dans ce cas, il y a lieu d'employer des pignons d'angle (coniques). Le cylindre lamineur c se trouve par cette disposition avantageusement placé pour un glissement latéral et pour amener la pression de laminage contre le cy- lindre lamineur b, cet effort se porte ainsi sur la pièce à travailler qui se trouve entre les deux cylindres.
Le glisse- ment de ce cylindre lamineur c est indiqué par une double flèche.
Pour rendre ce glissement possible le cylindre lamineur c avec son axe h et son pignon f sont agencés sur une glissière.
Cette disposition est avantageuse parce que le raccordement de l'axe moteur SI doit être fait par un axe glissant qui doit, naturellement, se placer à l'extrémité de l'axe moteur d. Comme la distance des cylindres lamineurs b et c est don- née par leurs diamètres il s'ensuit, pour les pignons e et f, une distance proportionnelle assez courte sur l'axe moteur d.
Comme l'axe d doit être calculé pour le fonctionnement des deux cylindres lamineurs b et c, il faut un plus grand dia- mètre proportionnellement pour les roues dentées angulaires
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de l'engrenage d'angle e et f. Par suite de la faible dis- tance proportionnelle des deux engrenages sur l'axe d on est obligé de se servir de roues dentées angulaires de petites dimensions, celles-ci donnent par contre une forte pression aux dents qui est peu désirable.
La forme d'exécution d'après Fig. 5 possède deux arbres moteurs d1 et d2 au démultiplicateur a. Les autres piè- ces ont reçu les mêmes désignations qu'en Fig. 4 pour faci- liter la comparaison. Chacun de ces axes est accouplé, au moyen d'un engrenage conique e resp. f, avec l'un des axes g resp.h pour la commande des cylindres lamineurs b resp. c. Par ceci le cylindre b peut glisser latéralement ce qui est indiqué par une flèche double, et pour le même but il est fixé avec son axe g et son engrenage conique g sur une glissière.
Le raccordement avec l'axe d1 se fait par un axe glissant.
Les deux axes moteurs d1 et g2 sortant du démul- tiplicateur a étant horizontaux et parallèles l'un à l'au- tre il s'ensuit que les engrenages coniques! et 1 se trou- vent déplacés l'un au-dessus de l'autre. Ceci aura pour conséquence que l'engrenage e du cylindre lamineur b ne se trouvera pas à côté de l'engrenage f du cylindre lamineur c mais à proximité de l'arbre h dont le diamètre construe- tionnel est de beaucoup plus réduit que celui de l'engrenage conique f et ainsi la place gagnée peut être occupée par l'agencement de l'engrenage conique e. Cette façon est na- turellement aussi plus avantageuse, au point de vue de l'es- pace libre pour l'engrenage conique f.
Les axes moteurs sé- parés dl et d2 permettent aussi l'emploi de roues coniques de dimensions plus réduites et par suite du gain d'espace dis- ponible, ces roues peuvent être choisies avec un diamètre plus grand d'où la pression des dents d'engrenages sera encore meilleure.
La disposition d'un accouplement détachable pour le
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réglage de l'un des cylindres lamineurs par exemple c, par rapport à l'autre b, marqué par une ligne pointillée, peut être appliquée selon l'invention, dans la disposition d'après Fig. 4 entre les deux engrenages coniques 2 et f. Mais, dans cette forme d'exécution, cet espace est nécessaire pour les deux engrenages coniques qui se trouvent l'un à côté de l'autre, cette réalisation devient difficilement possible.
L'accouplement détachable devrait être placé dans l'axe h du cylindre lamineur c comme il est marqué en il par une ligne pointillée. Mais, corme il est avantageux, d'entourer cet arbre par un manchon h ainsi qu'il a été dit plus haut, ce dispositif est peu approprié.
L'exécution d'après Fig. 5 est bien meilleure et n'offre aucune difficulté, l'accouplement détachable, qui est également indiqué par une ligne interrompue i se trouve à coté de l'engrenage conique f, c'est-à-dire entre celui-ci et le démultiplicateur a, ce qui laisse libre la longueur totale de l'arbre moteur d1. C'est en tenant compte des avantages de la disposition d'après le schéma de Fig. 5 que l'on a exécuté en Figs. 1 à 3 un exemple de réalisation d'une machine à fileter par laminage d'âpres cette disposi- tion schématique.
Cette machine est montée sur une plaque de base 1: à celle-ci est fixée la boite d'engrenage 51 destinée à sup- porter et à enfermer le démultiplicateur 52 au moyen d'un bras 50. Ce démultiplicateur 52 peut être commandé par exem- ple par une courroie conique comme il est indiqué en 56 (Fig. 2). De ce démultiplicateur 52 partent les axes moteurs 3 et 4. Pour la commande des deux cylindres lamineurs 7, 8, les arbres 5, 6 sont pourvus de paliers 9, 10 ceux-ci sont perpendiculaires aux axes 3, 4 sortant du démultiplicateur 52. Ces axes et les axes de laminage 5 resp. 6 sont accouplés ensemble par les engrenages coniques 11 resp. 12.
Il est
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essentiel que les axes moteurs 3, 4 se trouvent à côté l'un de l'autre et que les engrenages coniques 11 et 12 soient déplacés de façon que, pour la détermination de la mesure des roues coniques des engrenages 11, 12, on ait un espace suffisant. C'est ainsi que l'on obtient l'emploi de roues coniques largement mesurées avec lesquels on arrive à utili- ser une faible pression des dents des engrenages. Les axes de laminage 5 et 6 ainsi que les engrenages coniques 11, 12 sont enfermés dans un boftier. Le mécanisme de l.'axe 5 est montré complètement ouvert afin que l'on puisse reconnattre l'exécu- tion du palier.
Les supports des axes de laminage 5, 6 sont exécutés de telle façon qu'ils puissent avoir une certaine mobilité axiale comme il sera décrit pour l'axe 5 avec le bot- tier ouvert.
La roue conique 11 peut glisser sur la clavette (axez ressort) 13 de l'axe 5 dans la direction de l'axe.
Ainsi normalement l'axe 5 est pressé contre une butée 9a au moyen d'anneaux à ressorts 14 et de l'anneau de fixation 15.
Semblable dispositif se trouve sur l'axe 6 du cylindre lami- neur 8. En cas de production de pression axiale sur les cylindres lamineurs 7 et 8 les axes 5 et 6 peuvent, au moyen des anneaux à ressort 14, supporter ces forces avec un jeu suffisant sans que les cylindres lamineurs perdent de leur exactitude quant à leur réglage respectif l'un vis à vis de l'autre relativement au pas de vis à exécuter.
Le support du deuxième cylindre lamineur 8 est exé- cuté de façon à pouvoir être déplacé immédiatement dans deux directions. Tout le support peut glisser axialement: ainsi le cylindre 8 peut être réglé du côté avant de façon que sa face antérieure soit égale à celle du cylindre lamineur 7.
Pour cet usage, le support de l'axe 6 est muni d'une joue de @ glissement 17 qui peut servir comme surface portante sur une glissière 18 disposés sur un support fixe 16. Le support de
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l'axe 6 est fixé au moyen d'une vis 2 par laquelle la joue de glissement 17 est entraînée contre la glissière 18.
L'axe support 6 du cylindre 8 peut de plus être réglé par un dispositif mobile ceci afin de placer la surfa- ce extérieure du cylindre 8 parallèlement à la surface exté- rieure du cylindre 7 ou bien de placer celle-ci dans un angle déterminé. A cet effet, la plaque portante 19 de l'axe support 6 qui repose sur la plaque de base de la machine est placée de sorte qu'elle puisse tourner sur un pivot perpendiculaire 20 qui se trouve.en-dessous de l'espace entre les cylindres lamineurs 7 et 8. Ce dispositif mobile permet le réglage du cylindre 8 au moyen de deux vis 21a et 21b. Au moyen de ce réglage on obtient-la modification du support cylindrique du cylindre lamineur 8 par rapport à l'autre cylindre la- mineur 7. En travaillant sur l'espace entre les deux cy- lindres, on a eu pour but d'obtenir des vis bien cylindri- ques ou, si on le désire, des vis coniques.
Les axes moteurs 3 et 4 sont exécutés comme axes de glissement effectuant un déplacement dans le sens lon- gitudinal d'une partie de l'axe. Ce raccordement est néces- saire pour permettre un réglage des supports des axes 5 et 6.
Pour l'axe 3, un simple réglage dans le sens longitudinal suffit, étant donné que pour le support de l'axe 5 on a prévu un déplacement latéral dans la direction de l'axe 3 au moyen d'une glissière 22.
Ce déplacement a pour but d'exercer une pression du cylindre lamineur 7 contre la pièce à travailler que l'on introduit dans l'ouverture entre les deux cylindres 7, 8. La glissière 22 porte, pour ce déplacement latéral, une encoche prismatique 23 qui est indiquée en Fig. 3. Le mouvement de la glissière 22 est obtenu, dans le modèle qui est présenté, au moyen d'une installation de compression d'huile se composant de
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deux cylindres dont un seul est représenté en Fig. 1. Dès qu'il est soumis à une pression d'huile, chaque piston qui se trouve . dans les cylindres 24 transmet sa force par la tige de piston 25 sur un levier 26 qui la transmet à la glissière 22.
La re- présentation de l'extrémité de la tige de piston 25 du second cylindre, qui n'est pas marqué, permet de reconnaître la même répartition de la pression sur la glissière 22. Pour mesurer la pression de l'huile dans le cylindre 24 un manomètre 48 (Fig. 1) a été prévu. La glissière 22 revient à son point de départ après suppression de la-pression de l'huile au moyen d'un ressort placé par exemple dans le cylindre de pression d'huile 24.
Pour le réglage de l'amplitude du mouvement à effec- tuer par la glissière 22 au moyen de laquelle le cylindre la- mineur 7 s'approche du cylindre lamineur fixe 8 on emploie un levier réglable se composant d'une broche filetée 27. Cette broche 27 est réglée de façon que l'amplitude du mouvement de la glissière corresponde au diamètre de la vis à façonner.
C'est-à-dire que la pression de l'huile fait avancer la glissière 22 jusqu'au moment où le cylindre lamineur 7 s'ap- proche dp cylindre lamineur 8 à une distance égale au dia- mètre du coté de la vis à façonner.
L'axe moteur 4 exécuté comme axe glissant possède de plus encore un accouplement Cardan 28, 29 dont l'articula- tion 29 possède encore une partie 'réglable 30. Celle-ci sert comme accouplement détachable pour l'axe 4, à l'aide de laquel- le le dispositif du cylindre lamineur 8, expliqué plus haut, peut recevoir un mouvement rotatif vis-à-vis du cylindre la- mineur 7. Il suffit donc de faire remarquer qu'au moyen de cette disposition, on peut obtenir le réglage adéquat des cylindres lamineurs 7. 8 l'un par rapport à l'autre sans dé- faire le cylindre lamineur 8 et placer les deux cylindres la
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mineurs pour obtenir une même coupe de la vis.
Il est, par conséquent, seulement nécessaire de détacher la face de réglage 30 et ensuite de tourner à la main le cylindre aussi loin que nécessaire pour que la coupe sur la pièce à façonner corresponde à celle du cylindre 7.
Après ce réglage, la face 30 doit simplement être bien fixée.
Pour un boulon qui devrait recevoir un pas de vis, on a prévu, comme support, une règle 61 qui sert à placer le boulon dans l'ouverture laissée entre les deux cylindres 7 et 8 c'est-à-dire en-dessous de la ligne centrale des deux cy- lindres et qui correspond à la longueur des parties filetan- tes des deux cylindres lamineurs. Le côté de la règle 61 est proportionnel au diamètre de la vis à exécuter. La hauteur de la règle sera telle que le boulon sera un peu plus bas, c'est- à-dire en-dessous de la ligne centrale entre les deux cylin- dres 7 et 8. Ce dispositif permettra d'éviter que le boulon ne saute hors de l'espace entre les deux cylindres. En même temps, ce support sert à polir le diamètre extérieur de la vis obtenue, en le faisant glisser sur la surface nue de la règle.
Il est avantageux de faire en sorte que la partie inférieure du support de la règle soit tournante, de façon que la règle puisse basculer autour d'un point indiqué en 62 (Fig.l).
Une modification de cette règle est donnée (Fig.la) celle-ci est spécialement désignée pour les pièces dont la for- me est creuse. A un bras support 63 fixé judicieusement à la règle autour du point de rotation 62 on a fixé un boulon 64.
La hauteur de la partie portante de ce boulon 64 a été déter- minée de façon qu'une pièce creuse, dont la partie extérieure doit être filetée, glissée sur ce boulon vient à se trouver un peu en-dessous de la ligne centrale et entre les deux cy- lindres lamineurs. Ce support, dans l'une ou l'autre forme, doit être adapté en forme et grandeur resp. au diamètre de la pièce à travailler. L'interchangeabilité de cette pièce est
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facile à faire au point tournant 62,
En Fig. 3, on reconnaît la conduite de pression de l'huile pour les deux cylindres à pression 24. La pression d'huile est amenée d'une pompe à comprimer l'huile, qui n'est pas représentée au dessin, au moyen d'une tuyauterie entrant dans la botte à soupape 53.
De cette boite à soupape, deux conduits d'huile sous pression 54, 55 passent par la plaque des cylindres 57 et entrent chacun dans un des cylindres 24 qui se trouvent derrière. Les pièces de raccordement 58 sont indiquées en Figs. 1 et 2. Au moyen du levier à main 42, qui montre en Fig. 3 la disposition du travail, on ouvre, par l'intermédiaire de la tige 43, la botte à soupapes 53 de sorte que les pistons soient mis sous pression. Pour enle- ver la pression d'huile, indépendamment de la position du levier à main 42, on a prévu un dispositif de commande élec- tro-magnétique 44 qui par envoi d'un courant renverse la position du levier.
Par ce moyen la pression de l'huile est supprimée dans la botte à soupapes 53 de sorte que les pistons, dans les cylindres à pression d'huile sont ramenés à leurs positions primitives par les ressorts dont il a été parlé plus haut. On reviendra plus loin plus en détail sur le but des organes de commande électro-magnétique. Pour la commande par courroies coniques 56 des démultiplicateurs 52 (Fig.2) on peut prévoir par exemple un moteur électrique 59, cette disposition se reconnaft en Fig. 3.
Pour pouvoir contrôler la distance des deux cy- lindres lamineurs 7 et 8 et transmettre cette mesure à un instrument de mesure on a adapté à la face avant des cylindres 7 et 8 à l'extrémité des axes 5 et 6 un accouplement articulé qui fonctionne suivant le principe du pantographe ou suivant tout autre principe. En Fig. 1 on a montré la disposition sui- vante comme exemple d'exécution. Sur chacune des deux extré-
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mités des axes 5 et 6 du côté avant des cylindres 7 et 8 on a fixé deux bras articulés 31 resp. 32 de telle manière qu'ils ne participent pas à la rotation des cylindres, les bras inférieurs sont raccordés par une tige articulée 33.
Le parallélogramme articulé est fermé par le bras 34 aux bras articulés 31, 32. Le bras articulé 32 est suspendu au point 40 fixe au moyen d'une articulation 36, à la partie supérieure du bras 32 on ajoute encore un bras spécial 35. A celui-ci est rattachée aussi la tige articulée supérieure 34 du parallélogramme articulé. A l'extrémité supérieure du bras 31 au-dessus du point articulé 34 on a suspendu en 41 un ressort 39 qui est rattaché par son autre extrémité au bras 35. Cette disposition a pour but de main- tenir le parallélogramme articulé sous tension de sorte que l'espace libre qu'il a devant lui n'ait pas d'influence sur l'instrument indicateur 37.
La partie supérieure du bras 32 fait fonctionner au moyen d'un bras dirigé 38 un instru- ment de mesure 37 l'aiguille de celui-ci indiquera, par le système des bras articulés, la distance des deux cylindres la- mineurs 7 et 8. L'échelle suivante au 5/1000 mm. a ainsi été étalonnée à titre d'exemple. Comme la distance des deux cy- lindres 7 et 8 détermine le diamètre de la face de la vis à ' exécuter, on peut lire)sur l'instrument 37 sans aucune diffi- culté le diamètre de face de la vis qui se trouve dans l'in- tervalle entre les deux cylindres 7 et 8.
Le parallélogramme articulé ainsi que l'instrument de mesure 37 peuvent trèsfacilement être enlevés de la ma- chine,si on détache la vis 40 à l'articulation 36 et après avoir desserré les vis à pression des deux bras 31, 32 on les enlève de l'extrémité des axes lamineurs. Le bras 38 n'est pas fixé au mouvement de l'instrument indicateur 37 mais est déposé d'une certaine façon connue par exemple contre un levier du mouvement de l'aiguille.
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Entre les extrémités supérieures des bras 52 et 35 on a prévu un dispositif à contact 46 qui est maintenu ou- vert au moyen du ressort 39.
Le contact 46 se ferme lorsque la grandeur de la distance entre les deux cylindres lamineurs 7 et 8 atteint le diamètre le plus petit de la face de la vis à façonner par le rapprochement du cylindre lamineur 7.
Par le rapprochement du cylindre 7 se produit une fermeture de contact due à ce que le bras 35 recule à gauche sur un chemin plus long que la partie supérieure du bras 52 qui recule le bras 38 pour l'instrument de mesure 37. Au contact 46 on a prévu une vis de réglage au moyen de laquelle on peut régler le contact 46 de telle façon qu'il se ferme lorsqu'on atteint le plus petit diamètre de côté de la vis' qui est essentiel pour la vis en confection. En installant la machine pour la production d'une vis de diamètre déterminé il y a évidemment lieu de régler aussi la, vis de contact 47.
Le dispositif à contact 46 est destiné à fermer un circuit pour l'organe de commande électro-magnétique 44 (Fig.3), de la boîte à soupapes 53 de la pression d'huile.
Dès que le cylindre 7 se rapproche du cylindre 8 de la dis- tance représentant le plus petit diamètre de coté de la vis à façonner, le dispositif 46 à contact ferme le circuit de l'organe de commande 44. Il s'ensuit l'effet décrit plus haut, notamment que la pression d'huile sur la glissière 22 et la pression du cylindre lamineur 7 sont automatiquement supprimées.
Afin d'éviter que la plus forte pression d'huile admissible dans le cylindre 24 ne soit surpassée, on peut aussi prévoir un dispositif à contact automatique, celui-ci est montré en 60 (Fig.l). Dès que la pression de l'huile at- teint sa limite maximum dans le cylindre 24, un petit piston
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67 dans le cylindre à contact 60 ferme un dispositif à con- tact. Celui-ci ferme également un circuit de l'organe de commutation électro-magnétique 44 sur la botte à soupapes 53 (Fig.3) qui supprime la pression de l'huile. Au lieu de ce dispositif à contact spécial 60 au cylindre à pression 24 on peut employer aussi un manomètre avec contact à maximum, ce- lui-ci est fermé par la position de l'aiguille lorsque la plus haute pression admissible est dépassée et le même phéno- mène que décrit ci-dessus se présente.
La façon de travailler de la machine décrite est la suivante. La pièce à munir d'un pas de vis, par exemple un boulon, est munie d'un outil auxiliaire par exemple un tu- be qui laisse libre la partie qui doit être filetée. On place alors la partie libre du boulon sur le support mobile 22.
Ensuite, on libère la pression de l'huile dans le cylindre à pression 24 de sorte que la glissière 22 rapproche le cy- lindre lamineur 7. Comme la commande des cylindres lamineurs 7 et 8 a été entretemps mise en ma.rche, ceux-ci tournent dans le même sens c'est-à-dire pour un pas à droite dans le sens indiqué par la flèche. Lorsque la glissière 22 se sera rapprochée suffisamment le profil se trouvant sur la chape des cylindres lamineurs se reproduira sur la pièce à travail- ler jusqu'à une certaine profondeur. La pression de laminage force le boulon à tourner dans$'outil auxiliaire dans le mê- me sens que les cylindres lamineurs 7 et 8. Par le glissement du pas de vis qui se forme sur la règle 61 nue, ce pas de vis se débarrasse de ses aspérités et se polit.
La tige 27 qui se trouve sur le diamètre facial de la vis à confectionner em- pêche un avancement plus étendu de la glissière. En plus on peut surveiller la marche de l'opération sur l'instrument indicateur 37. Dèsque la glissière 22 atteint sa position extrême et que la vis a obtenu son diamètre requis, l'aiguille
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de l'instrument indicateur 37 donne exactement le diamètre de côté de la vis.
Le mode opératoire consiste à tourner vers le bas ,le levier à main 42 comme le montre Fig. 3' ceci ouvre par la tige 43 les soupapes à pression. On peut surveiller la pres- sion au manomètre 48.
Dès que la vis a atteint son diamètre de côté exact, le contact 46 au parallélogramme articulé se ferme, le dispositif de commande électro-magnétique 44 agit et la pression d'huile est supprimée. Ce dispositif de commande électro-magnétique agit aussi lorsque la pression de l'huile surpasse sa plus grande pression admise et le dispositif à contact 60 agit.
Le levier à main 42 peut alors être libers et la glissière 22 revient à sa position initiale par les ressorts.
L'installation de la machine se fait de la manière suivante: Après avoir placé sur les axes 5 et 6 les cylindres lamineurs portant le type de vis à exécuter 7 et 8 la plaque
19, pour libérer l'axe 6, est détachée par les vis à pression
49. En se servant des visde réglage 21a et 21b l'axe de laminage 6 est réglé de façon que le cylindre lamineur 8 avec sa surface extérieure soit bien parallèle avec le cylin- dre lamineur 7. On fixe alors les vis d'attache 49. Pour ajus- ter la face antérieure du cylindre 8 par rapport à la face du cylindre 7 on desserre les vis 2 au support 16 et la position de l'axe support 6 est convenablement réglée, ensuite les vis sont resserrées. Enfin,on doit régler le pas du cylindre lami- neur 8 sur le pas du cylindre lamineur 7.
Pour cela, on défait la plaque d'accouplement 30 ce qui permet de tourner librement le cylindre lamineur 8 jusqu'au moment où le profil de la coupe corresponde à celui du cylindre lamineur?.
Lorsqu'on désire façonner une vis en forme de cô-
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ne, on tourne la plaque 19 au moyen des vis de réglage 21a et 21b de sorte que l'axe du cylindre lamineur vient se mettre dans l'angle demandé vis-à-vis du cylindre 7.
La machine à fileter par laminage peut d'après cette invention aussi être exécutée de telle sorte que les cylindres lamineurs soient placés dans un plan horizontal.
Cette forme d'exécution peut être dérivée de Fig.l comme dessin préliminaire.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Machine pour la confection de pas de vis (fi- lets) extérieurs de précision, caractérisée par le fait que le pas de vis est confectionné entre deux rouleaux tournant dans le même sens avec une troisième pièce oscillante et de dimension en rapport avec le diamètre extérieur de la vis par la pression d'un rouleau.
2.- Machine à-fileter par laminage avec deux cy- lindres lamineurs, caractérisée par le fait que les deux axes moteurs (Se h) des cylindres lamineurs (b, c) sont placés per- pendiculairement aux axes (d) du démultiplicateur (a) et que l'un des cylindres lamineur (par exemple c) est déplacé contre l'autre cylindre lamineur (b) pour exercer une pression de laminage contre la pièce à travailler, ce qui permet de me- surer le diamètre de côté de la pièce à fileter par le régla- ge de la limite de mouvement à la distance la plus petite des deux cylindres lamineurs.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
PATENT OF INVENTION Threading machine by rolling with two rotating cylinders.
The present invention relates to a machine intended to execute external screw threads on rotating parts of any kind as well as hollow parts by means of two cylinders rotating in the same direction and between which the part to be threaded, placed on a support , rotates freely around its axis under the influence of the two cylinders.
In this rolling threading machine the two rolls turn in the same direction, they are provided with the profile of the screw which is to be executed at an increasing angle.
One of these cylinders is mounted on a swivel seat while
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that the other is arranged so that it can slide. Between these two rolls there is a support which is placed automatically by the workpiece in the middle between the two rolls, because in this machine only one cylinder is pressed., So that the axis of the workpiece constantly slides. .
In this machine, this support is tiltable, it can also, as a result of its automatic sliding movement, that the workpiece communicates to it be fixed in the middle of the cylinders, for example on a slide.
This new rolling threading machine offers other features which are indispensable for the execution of threads on rotating parts of all kinds.
These cylinders are only supported on one side and the control of their axes has been designed so that the smallest possible diameter of the cylinders is obtained without influencing the stability of the machine.
One of the pins is flexible in order to allow the pressure of the cylinders to be exerted uniformly over the entire width, this is also possible with conical cylinders.
The bearing of one of the axes can slide laterally in order to be able to place the front surface of the two cylinders exactly at the height when it is desired to execute screw threads provided with a collar, in this way the collar arrives at the same time at both. cylinders.
As the two cylinders must face each other on the section, an adjustment device is provided in the form of a detachable coupling by means of which the cylinders or rollers can be rotated independently of one another. on the other without, however, having to undo the rollers.
To spare the cylinders, they are pressed by means of the oil pressure for which it is possible to use
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the maximum pressure and by which unnecessary damage to the cylinders which could occur due to inattention of the machine personnel when applying too much pressure, especially on small threads with a fine thread, is prevented.
To check the correctness of the face dimensions of the screw, a measuring device, completely independent of the machine pressure, was placed on the outer end of the two axes, which measures the exact distance of the two cylinders from where the thread diameter, this means that as the screw advances each insulated thread is more exactly controlled than with any other installation.
At the same time an electrical contact can be applied to the measuring device, this can be independent or not, and when the sides of the screw have the desired dimensions it automatically cuts off the oil pressure, this prevents the person in charge of monitoring the machine from unnecessarily tiring of continuing to observe the time.
In the accompanying drawings which show an exemplary embodiment of the invention:
Figs. 1 to 3 show one of the models in which the rolling threading machine can be executed: Fig. 1 is a front view, FIG. 2 a general view from above, FIG. 3 a rear view of the machine, FIG. 1a is a detail of FIG. 1,
Figs. 4 and 5 represent the schematic executions of two models, seen in plan, which can be used to realize the arrangement of the control axes.
Then, in Figs. 4 and 5 will also be explained the main arrangements of the motor axes for the control of the two rolling rolls by gear reduction.
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tor. When both execution models (Fig. 4 or Fig. 5) are possible, the execution according to Fig. 5 offers certain advantages, however, that is to say that for each axis of the rolling rollers different drive axes can be employed.
In Fig. 4 the two rolling rolls are controlled by a single drive axis of the reduction gear, which offers the advantage of simplicity.
All parts of Figs. 4 and 5 are only indicated schematically: a represents the reduction gear, the latter, by means of motor axes, operates the two rolling rolls b, c. In the execution according to Fig. 4 the reduction gear has controlled a single axis d: this one via the pinions a and f, which are perpendicular to the axis d, controls the rolling axes g and h, it is obvious that, in in this case, angle (conical) gears should be used. The rolling roll c is by this arrangement advantageously placed for a lateral sliding and to bring the rolling pressure against the rolling roll b, this force is thus applied to the workpiece which is located between the two rolls.
The sliding of this rolling roll c is indicated by a double arrow.
To make this sliding possible, the rolling roll c with its axis h and its pinion f are arranged on a slide.
This arrangement is advantageous because the connection of the motor shaft SI must be made by a sliding shaft which must, of course, be placed at the end of the motor shaft d. As the distance of the rolling rolls b and c is given by their diameters, it follows, for the pinions e and f, a relatively short proportional distance on the motor axis d.
As the axis d must be calculated for the operation of the two rolling rolls b and c, a proportionally larger diameter is required for the angular gears.
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of the angle gear e and f. Owing to the small proportional distance of the two gears on the axis d, one is obliged to use angular toothed wheels of small dimensions, these on the other hand give a strong pressure to the teeth which is undesirable.
The embodiment according to Fig. 5 has two drive shafts d1 and d2 at the gearbox a. The other parts have been given the same designations as in FIG. 4 to facilitate comparison. Each of these axes is coupled, by means of a bevel gear e resp. f, with one of the axes g resp.h for controlling the rolling rolls b resp. vs. By this the cylinder b can slide laterally which is indicated by a double arrow, and for the same purpose it is fixed with its axis g and its bevel gear g on a slide.
The connection with the axis d1 is made by a sliding axis.
The two motor axes d1 and g2 coming out of the reduction gear a being horizontal and parallel to each other, it follows that the bevel gears! and 1 are moved one above the other. This will have the consequence that the gear e of the rolling roll b will not be located next to the gear f of the rolling roll c but near the shaft h, the construction diameter of which is much smaller than that of the bevel gear f and thus the space saved can be occupied by the arrangement of the bevel gear e. This way is naturally also more advantageous from the point of view of the free space for the bevel gear f.
The separate motor axles dl and d2 also allow the use of bevel gears of smaller dimensions and as a result of the saving of available space, these wheels can be chosen with a larger diameter, hence the pressure of the teeth. of gears will be even better.
The provision of a detachable coupling for the
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adjustment of one of the rolling rolls for example c, with respect to the other b, marked by a dotted line, can be applied according to the invention, in the arrangement according to Fig. 4 between the two bevel gears 2 and f. But, in this embodiment, this space is necessary for the two bevel gears which are located one beside the other, this realization becomes hardly possible.
The detachable coupling should be placed in the axis h of the rolling roll c as it is marked in it by a dotted line. But, as it is advantageous, to surround this shaft with a sleeve h as has been said above, this device is not very suitable.
The execution according to Fig. 5 is much better and does not offer any difficulty, the detachable coupling, which is also indicated by a broken line i is next to the bevel gear f, that is to say between it and the reduction gear a, which leaves free the total length of the motor shaft d1. This is taking into account the advantages of the arrangement according to the diagram of FIG. 5 which has been carried out in FIGS. 1 to 3 an exemplary embodiment of a thread rolling machine according to this schematic arrangement.
This machine is mounted on a base plate 1: to this is fixed the gear box 51 intended to support and enclose the reduction gear 52 by means of an arm 50. This reduction gear 52 can be ordered for example. - ple by a conical belt as indicated at 56 (Fig. 2). From this reduction gear 52 depart the motor axes 3 and 4. For the control of the two rolling rollers 7, 8, the shafts 5, 6 are provided with bearings 9, 10 these are perpendicular to the axes 3, 4 coming out of the reduction gear 52. These axes and the rolling axes 5 resp. 6 are coupled together by the bevel gears 11 resp. 12.
It is
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essential that the motor axes 3, 4 are next to each other and that the bevel gears 11 and 12 are moved so that, for the determination of the measurement of the bevel gears of the gears 11, 12, we have sufficient space. Thus one obtains the use of widely measured bevel gears with which it is possible to use a low pressure of the teeth of the gears. The rolling axes 5 and 6 as well as the bevel gears 11, 12 are enclosed in a box. The mechanism of axis 5 is shown fully open so that the execution of the bearing can be recognized.
The supports of the rolling pins 5, 6 are made in such a way that they can have a certain axial mobility as will be described for the axis 5 with the case open.
The bevel gear 11 can slide on the key (axis spring) 13 of the axis 5 in the direction of the axis.
Thus normally the axis 5 is pressed against a stop 9a by means of spring rings 14 and the fixing ring 15.
A similar device is located on the axis 6 of the rolling roll 8. If axial pressure is produced on the rolling rolls 7 and 8 the axes 5 and 6 can, by means of the spring rings 14, withstand these forces with a sufficient clearance without the rolling rolls losing their accuracy as to their respective adjustment with respect to one another with respect to the pitch to be executed.
The support of the second rolling roll 8 is made in such a way that it can be immediately moved in two directions. All the support can slide axially: thus the cylinder 8 can be adjusted on the front side so that its front face is equal to that of the rolling cylinder 7.
For this use, the support of the axis 6 is provided with a sliding cheek 17 which can serve as a bearing surface on a slide 18 arranged on a fixed support 16. The support of
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the axis 6 is fixed by means of a screw 2 by which the sliding cheek 17 is driven against the slide 18.
The support axis 6 of the cylinder 8 can also be adjusted by a mobile device in order to place the outer surface of the cylinder 8 parallel to the outer surface of the cylinder 7 or else to place the latter at a determined angle. . For this purpose, the bearing plate 19 of the support shaft 6 which rests on the base plate of the machine is placed so that it can rotate on a perpendicular pivot 20 which lies below the space between the rolling rolls 7 and 8. This mobile device allows the adjustment of the roll 8 by means of two screws 21a and 21b. By means of this adjustment we obtain the modification of the cylindrical support of the rolling roll 8 with respect to the other minor roll 7. By working on the space between the two rolls, the aim was to obtain well cylindrical screws or, if desired, conical screws.
The motor axes 3 and 4 are executed as sliding axes performing a displacement in the longitudinal direction of a part of the axis. This connection is necessary to allow adjustment of the supports for axes 5 and 6.
For the axis 3, a simple adjustment in the longitudinal direction is sufficient, given that for the support of the axis 5 there is provided a lateral displacement in the direction of the axis 3 by means of a slide 22.
The purpose of this movement is to exert pressure from the rolling roll 7 against the workpiece which is introduced into the opening between the two rolls 7, 8. The slide 22 carries, for this lateral movement, a prismatic notch 23 which is indicated in Fig. 3. The movement of the slide 22 is obtained, in the model which is presented, by means of an oil compression installation consisting of
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two cylinders, only one of which is shown in FIG. 1. As soon as it is subjected to oil pressure, each piston that is located. in the cylinders 24 transmits its force through the piston rod 25 on a lever 26 which transmits it to the slide 22.
The representation of the end of the piston rod 25 of the second cylinder, which is not marked, makes it possible to recognize the same distribution of the pressure on the slide 22. To measure the pressure of the oil in the cylinder 24 a pressure gauge 48 (FIG. 1) has been provided. The slide 22 returns to its starting point after removing the oil pressure by means of a spring placed for example in the oil pressure cylinder 24.
For the adjustment of the amplitude of the movement to be effected by the slide 22 by means of which the minor roll 7 approaches the stationary rolling roll 8, an adjustable lever is used consisting of a threaded spindle 27. This spindle 27 is adjusted so that the amplitude of the slide movement matches the diameter of the screw to be shaped.
That is to say, the pressure of the oil causes the slide 22 to advance until the moment when the rolling roll 7 approaches the rolling roll 8 at a distance equal to the diameter of the side of the screw. to shape.
The motor shaft 4, executed as a sliding shaft, furthermore has a Cardan coupling 28, 29, the hinge 29 of which still has an adjustable part 30. This serves as a detachable coupling for the shaft 4, at the back. With the help of which the device of the rolling roll 8, explained above, can receive a rotary movement with respect to the A minor roll 7. It suffices to point out that by means of this arrangement, it is possible to obtain the correct adjustment of the rolling rolls 7. 8 in relation to each other without undoing the rolling roll 8 and place the two rolls there
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miners to obtain an even cut of the screw.
It is, therefore, only necessary to detach the adjustment face 30 and then to turn the cylinder by hand as far as necessary so that the cut on the workpiece matches that of the cylinder 7.
After this adjustment, the face 30 must simply be well fixed.
For a bolt which should receive a thread, there is provided, as a support, a rule 61 which is used to place the bolt in the opening left between the two cylinders 7 and 8, that is to say below the central line of the two rolls and which corresponds to the length of the threaded parts of the two rolling rolls. The side of rule 61 is proportional to the diameter of the screw to be executed. The height of the rule will be such that the bolt will be a little lower, that is to say below the center line between the two cylinders 7 and 8. This device will prevent the bolt from falling. jumps out of the space between the two cylinders. At the same time, this support serves to polish the outer diameter of the resulting screw, sliding it on the bare surface of the rule.
It is advantageous to ensure that the lower part of the ruler support is rotatable, so that the ruler can swing around a point indicated at 62 (Fig.l).
A modification of this rule is given (Fig.la) which is specially designated for parts with a hollow shape. To a support arm 63 judiciously fixed to the rule around the point of rotation 62, a bolt 64 has been fixed.
The height of the bearing part of this bolt 64 has been determined so that a hollow part, the outer part of which must be threaded, slipped on this bolt comes to be a little below the center line and between the two rolling rollers. This support, in one or the other form, must be adapted in shape and size resp. to the diameter of the workpiece. The interchangeability of this part is
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easy to do at turning point 62,
In Fig. 3, the oil pressure line is recognized for the two pressure cylinders 24. The oil pressure is brought from a pump to compress the oil, which is not shown in the drawing, by means of a pipe entering the valve boot 53.
From this valve box, two pressurized oil conduits 54, 55 pass through the plate of the cylinders 57 and each enter one of the cylinders 24 which are located behind. The connecting pieces 58 are shown in Figs. 1 and 2. By means of the hand lever 42, which shows in FIG. 3 the working arrangement, through the rod 43, the valve boot 53 is opened so that the pistons are pressurized. In order to remove the oil pressure, regardless of the position of the hand lever 42, an electromagnetic control device 44 is provided which by sending a current reverses the position of the lever.
By this means the oil pressure is removed in the valve boot 53 so that the pistons in the oil pressure cylinders are returned to their original positions by the springs referred to above. The purpose of electro-magnetic control members will be returned later in more detail. For the control by conical belts 56 of the reduction gear 52 (Fig. 2), for example, an electric motor 59 can be provided, this arrangement can be recognized in FIG. 3.
In order to be able to control the distance of the two rolling rollers 7 and 8 and transmit this measurement to a measuring instrument, an articulated coupling has been fitted to the front face of the rolls 7 and 8 at the end of the axes 5 and 6, which operates according to the pantograph principle or according to any other principle. In Fig. 1 the following arrangement has been shown as an example of execution. On each of the two ends
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mites of axes 5 and 6 on the front side of cylinders 7 and 8, two articulated arms 31 resp. 32 in such a way that they do not participate in the rotation of the cylinders, the lower arms are connected by an articulated rod 33.
The articulated parallelogram is closed by the arm 34 to the articulated arms 31, 32. The articulated arm 32 is suspended at the fixed point 40 by means of a articulation 36, to the upper part of the arm 32 a special arm 35 is still added. the latter is also attached to the upper articulated rod 34 of the articulated parallelogram. At the upper end of the arm 31 above the articulated point 34, a spring 39 has been suspended at 41 which is attached by its other end to the arm 35. The purpose of this arrangement is to keep the articulated parallelogram under tension so that the free space he has in front of him has no influence on the indicating instrument 37.
The upper part of the arm 32 operates by means of a directed arm 38 a measuring instrument 37 the needle of this one will indicate, by the system of articulated arms, the distance of the two minor cylinders 7 and 8. The following scale at 5/1000 mm. was thus calibrated by way of example. As the distance of the two cylinders 7 and 8 determines the diameter of the face of the screw to be executed, it is possible to read) on instrument 37 without any difficulty the face diameter of the screw which is in the screw. 'interval between the two cylinders 7 and 8.
The articulated parallelogram as well as the measuring instrument 37 can very easily be removed from the machine, if the screw 40 at the joint 36 is loosened and after having loosened the pressure screws of the two arms 31, 32 they are removed. the end of the rolling pins. The arm 38 is not fixed to the movement of the indicating instrument 37 but is deposited in a certain known manner, for example against a lever for the movement of the needle.
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Between the upper ends of the arms 52 and 35 there is provided a contact device 46 which is kept open by means of the spring 39.
The contact 46 closes when the magnitude of the distance between the two rolling rolls 7 and 8 reaches the smallest diameter of the face of the screw to be shaped by the approach of the rolling roll 7.
By bringing the cylinder 7 together, a contact closure occurs due to the arm 35 moving back to the left on a path longer than the upper part of the arm 52 which moves the arm 38 back for the measuring instrument 37. On contact 46 an adjusting screw is provided by means of which the contact 46 can be adjusted so that it closes when the smallest screw side diameter is reached which is essential for the screw in assembly. When installing the machine for the production of a screw of determined diameter, it is obviously necessary to adjust the contact screw 47 as well.
The contact device 46 is intended to close a circuit for the electromagnetic control member 44 (FIG. 3), of the valve box 53 of the oil pressure.
As soon as the cylinder 7 approaches the cylinder 8 by the distance representing the smallest side diameter of the screw to be shaped, the contact device 46 closes the circuit of the control member 44. There follows the effect described above, in particular that the oil pressure on the slide 22 and the pressure of the rolling roll 7 are automatically removed.
In order to prevent the highest admissible oil pressure in cylinder 24 from being exceeded, it is also possible to provide an automatic contact device, this is shown at 60 (Fig.l). As soon as the oil pressure reaches its maximum limit in cylinder 24, a small piston
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67 in the contact cylinder 60 closes a contact device. This also closes a circuit of the electromagnetic switching member 44 on the valve boot 53 (Fig. 3) which relieves the oil pressure. Instead of this special contact device 60 to the pressure cylinder 24 it is also possible to use a pressure gauge with maximum contact, this is closed by the position of the needle when the highest admissible pressure is exceeded and the same. phenomenon as described above occurs.
The way of working of the machine described is as follows. The part to be provided with a thread, for example a bolt, is provided with an auxiliary tool, for example a tube, which leaves free the part which is to be threaded. The free part of the bolt is then placed on the movable support 22.
Then, the pressure of the oil in the pressure cylinder 24 is released so that the slide 22 brings the rolling roll 7. As the control of the rolling rolls 7 and 8 has meanwhile been put into operation, these are brought into operation. these turn in the same direction, that is to say for a step to the right in the direction indicated by the arrow. When the slide 22 has approached sufficiently the profile on the yoke of the rolling rolls will reproduce on the workpiece to a certain depth. The rolling pressure forces the bolt to turn in the auxiliary tool in the same direction as the rolling rolls 7 and 8. By the sliding of the thread which forms on the bare rule 61, this thread is released. of its roughness and polishes.
The rod 27 which is located on the facial diameter of the screw to be made prevents further advancement of the slide. In addition, the progress of the operation can be monitored on the indicating instrument 37. As soon as the slide 22 reaches its extreme position and the screw has obtained its required diameter, the needle
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of the indicating instrument 37 gives the exact side diameter of the screw.
The procedure is to turn down the hand lever 42 as shown in Fig. 3 'this opens the pressure valves via the rod 43. The pressure can be monitored on the manometer 48.
As soon as the screw has reached its exact side diameter, the contact 46 to the articulated parallelogram closes, the electromagnetic control device 44 acts and the oil pressure is removed. This electromagnetic control device also acts when the pressure of the oil exceeds its highest allowable pressure and the contact device 60 acts.
The hand lever 42 can then be released and the slide 22 returns to its initial position by the springs.
The installation of the machine is done as follows: After placing on axes 5 and 6 the rolling rolls bearing the type of screw to be executed 7 and 8 the plate
19, to release the axis 6, is released by the set screws
49. Using the adjustment screws 21a and 21b the rolling axis 6 is adjusted so that the rolling roll 8 with its outer surface is parallel with the rolling roll 7. The fastening screws 49 are then fixed. To adjust the front face of the cylinder 8 relative to the face of the cylinder 7, the screws 2 at the support 16 are loosened and the position of the support shaft 6 is suitably adjusted, then the screws are tightened. Finally, the pitch of the rolling roll 8 must be adjusted to the pitch of the rolling roll 7.
For this, the coupling plate 30 is removed, which allows the rolling roll 8 to be freely rotated until the profile of the section matches that of the rolling roll ?.
When you want to shape a screw in the shape of a side
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ne, the plate 19 is rotated by means of the adjusting screws 21a and 21b so that the axis of the rolling roll comes into the required angle with respect to the roll 7.
The thread rolling machine can according to this invention also be executed so that the rolling rolls are placed in a horizontal plane.
This embodiment can be derived from Fig.l as a preliminary drawing.
CLAIMS ---------------------------
1.- Machine for making precision external screw threads (threads), characterized by the fact that the screw thread is made between two rollers rotating in the same direction with a third oscillating part and dimension in relation to the outside diameter of the screw by the pressure of a roller.
2.- Threading machine by rolling with two rolling cylinders, characterized by the fact that the two driving axes (Se h) of the rolling cylinders (b, c) are placed perpendicular to the axes (d) of the reduction gear ( a) and that one of the rolling rolls (for example c) is moved against the other rolling roll (b) to exert rolling pressure against the workpiece, which makes it possible to measure the side diameter of the workpiece by setting the movement limit to the smaller distance of the two rolling rolls.