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PERFECTIONNEMENTS APPORTES .AUX: PROCEDES ET 'MACHINES POUR'FORMER ET
FILETER LES POINTES DES VIS A BOIS ET ANALOGUES.
L9invention est relative à la fabrication de vis à bois et analogues qui sont différentes des vis pour métaux, boulons et similaires.
Elle a pour but surtout,,de réaliser un procédé et une machi- ne pour former et fileter les pointes de ces vis à bois ou analogues par lesquels ces vis peuvent être fabriquées à une vitesse plus grande.
Jusqu'à présent , on a fabriqué les vis à bois avec un filet, taillé ce qui est différent d'un filet laminé., la difficulté avec les vis à bois résidant dans le fait qu'elles ont un bout conique terminé par une pointe, le filet étant prolongé jusqu'à la pointe tout en ayant un grand pas et une .forme différente de celui du filetage prévu sur des boulons ou analogues.
Les vis à bois, de forme normalisée et avec des entrées de filets uniques, ont été fabriquées jusqu'ici sur des machines qui ressem- blent fortement à des tours à fileter l'ébauche étant tenue dans un mandrin rotatif alors que les outils du tour taillent le filet dans Débauche.
Ce mode de fabrication est lent et donne lieu à des pertes de matière pour la raison que le métal enlevé est perduo
On a également proposé de laminer le filet des vis à bois mais avec des résultats peu satisfaisants car on est obligé de pointer les ébau- ches dans une machine séparée et malgré cela les pointes n9ont pas une forme régulière de sorte que les vis obtenues n'ont pas un aspect plaisant et ne sont pas d9une qualité aussi élevée que les vis à bois normalisées.
Il existe .également des vis à bois avec filets laminés avec double entrée mais les vis de ce genre ont un débouché très limité dans le
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commerce des meubles et ne remplacent pas les vis à bois normalisées.
On peut donc admettre qu'il est connu de former des filets sur des vis à bois par une opération de laminage et également de former les poin- tes des vis par un laminage mais les vis fabriquées sont d'une qualité bien inférieure à celle des vis à bois normalisées taillées dans une machine et leur usage est très limité.
La raison en est que la partie cylindrique d'une vis à bois peut être obtenue, d'une manière satisfaisante, par un laminage mais qu'un tel usinage n'est pas satisfaisant pour l'obtention d'une pointe conique qui, comme il s'agit de vis à bois, doit en outre être filetée.
L'invention a donc pour but d'écarter la difficulté rencontrée pour la formation et le filetage des pointes des vis à bois et analogues et de permettre la fabrication de ces vis de manière qu'elles aient la qualité de celles obtenues à l'aide de machines utilisées pour tailler les vis mais à une vitesse de fabrication beaucoup plus grande.
Conformément à l'invention le procédé pour former et fileter les pointes des vis à bois et analogues pour lesquelles le filet est formé sur la tige de l'ébauche par une opération de laminage consiste à déplacer l'ébauche, après ou pendant cette opération de laminage., suivant un trajet planétaire pendant que l'extrémité libre de la tige de l'ébauche fait saillie sur les moyens formant support et que cette extrémité est mise en contact avec une fraise tournante pour pointer cette extrémité dépassante et pour former un filet sur celle-ci.
L'invention a également pour objet un procédé pour former et fileter les pointes des vis à bois ou analogues qui consiste à déplacer les ébauches filetées suivant un trajet planétaire défini par l'intervalle com- pris entre un galet rotatif et un segment curviligne fixe, ledit galet et ledit segment comprenant des gorges pour coopérer avec les filets des ébau- ches alors que le-extrémité libre de la tige de l'ébauche fait saillie sur une face dudit galet, cette extrémité dépassante coopérante pendant le dépla- cement planétaire de l'ébauche avec une fraise tournante qui taille la pointe et forme le filet, les ébauches étant positionnées au début de leur trajet planétaire de manière telle que le filet formé sur la pointe soit dans le prolongement du filet de la tige.
L'invention a également pour objet un procédé pour former et fileter les pointes de vis à bois et analogues, les ébauches étant déplacées suivant un trajet planétaire dans le dispositif planétaire ou rotatif qui sert à laminer le filet sur la tige de l'ébauche de manière telle que le filet soit laminé sur ladite tige par contact avec les matrices de ce dispo- sitif ce procédé consistant à positionner les ébauches de manière telle que l'extrémité de la tige de chaque ébauche fasse saillie sur une face desdites matrices, les ébauches étant déplacées axialement et suivant un trajet pla- nétaire pour mettre l'extrémité dépassante de l'ébauche en contact avec une fraise tournante pendant le déplacement planétaire de l'ébauche pour pointer cette extrémité dépassante et pour former un filet sur celle-ci.
La machine, utilisée pour les procédés susdits en vue de for- mer et de fileter les pointes des vis à bois ou analogues, est du genre de celles comprenant un dispositif planétaire ou avec galet rotatif pour lami- ner le filet sur la tige de l'ébauche, ce dispositif comportant un galet fi- leté qui peut tourner autour d'un axe sensiblement verticale et un segment fileté fixe laditè machine comprenant une fraise tournante avec face cou- pante chanfreinée, cette fraise étant.placée excentriquement et en regard de l'extrémité inférieure dudit galet fileté de manière à pouvoir agir sur les ébauches qui passent dans l'intervalle compris entre le galet et le segment, ladite fraise et ledit galet étant entraînés de manière telle que leurs vitesses de rotation se fassent suivant une relation déterminée entre elles.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
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La fig. 1 montre en élévation, la machine établie selon l'in- vention du côté de l'entrée de ladite machine.
La fig. 2 montre, en coupe verticale, la partie inférieure de cette machine.
La fig. 3 montre, en élévation.une partie de la fraise pointeu- se dans les hélices fileteuses.
La fig. 4 montre, semblablement, une, partie de cette même frai- se avec les hélices fileteuses.
La fige 5 montre, en perspective depuis l'extrémité d'entrée., une partie du segment fixe avec une surface moletée.
La fig. 6 montre semblablement une partie de ce-même segment fixe avec une surface lisse mais avec une face terminale moletée.
La fig. 7 montre, en élévation, une partie du galet fileteur avec une surface moletée.
La fig. 8 montre., à plus grande échelle et en coupe horizontale selon A-B fig. 1, cette même machine.
La fig. 9 montre, à plus grande échelle et en perspective, la plaque articulée à l'extrémité d'un barreau incliné.
La fig. 10 montre à plus grande échelle et en perspective, les moyens de guidage des vis et du coulisseau adjoint à ceux-ci..
La fig. 11 montre en plan schématique, la combinaison de deux machines propres à fabriquer des vis à bois en deux opérations combinées.
La machine à laminer les filets est du type planétaire ou avec galet rotatif et comprend, comme connu., un axe vertical 1 sur lequel est calé un galet fileteur 2, cet axe étant tourillonné dans des paliers 3a faisant partie du bâti 3 de la machine. Le galet fileteur 2' est établi à proximité de la face curviligne 4a d'un segment 4 dont la position est réglable tout en étant légèrement excentrée par rapport au bâti principal 3 de manière à laisser subsister un intervalle 5 entre le galet'2 et le segment 4. La fa- ce curviligne 4a de ce dernier porte des filets façonneurs 4b qui sont com- plémentaires des filets similaires 2a établis sur le contour du galet file- té 2 (figs. 5, 6 et 7). L'axe 1 du galet fileté 2 est prolongé au-dessus de ce dernier..
Le galet est calé., par exemple par une clavette la. et une rai- nure 1b, sur la partie inférieure de l'axe l'afin qu'il existe un minimum de parties qui dépassent sous le galet fileté 2 et qu9on dispose d'un espace' libre pour y loger d'autres dispositifs.
A l'entrée de l'intervalle 5 (fig. 8) est établi un mécanisme pour déplacer les vis ou les ébauches 6 vers centrée 5a et pour régler ces vis ou ébauches dans ledit intervalle à des moments corrects et quand l'en,- trée du filet du galet 2 se trouve exactement en regard du filet formé à l'extrémité avant du dispositif stationnaire comprenant deux barreaux in- clinés 7 et 7a entre lesquels subsiste un intervalle vertical 8. Les têtes 6a des vis ou des ébauches 6 reposent sur les faces supérieures'des barreaux 7 et 7a de manière à pouvoir glisser le long de ceux-ci pendant que leurs . tiges sont suspendues dans l'intervalle vertical 8.
Les barreaux inclinés 7 et 7a partent d'un dispositif d'alimen- tation bien connu et s'étendent jusqu'à l'extrémité externe drun passage 9 (fig. 8) dont l'extrémité interne est reliée à centrée 5a de l'intervalle 5.
Un bloc de guidage 10 est disposé d'un côté du passage 9 et une plaque 11 est articulée au côté opposé dudit passage 9. Cette plaque articulée 11 (fig: 9) est montée, à l'aide d9un pivot 11a, sur 1?extrémité du barreau incliné 7 et un ressort de compression 12, monté sur un support 12a, appuie sur l'extrémité libre de la plaque 11 de manière à la refouler élastiquement vers l'intervalle 5.
Dans la face de la plaque articulée 11 qui forme un côté du
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passage 9 sont taillées des rainures horizontales llb dont l'écartement cor- respond au pas du filet des vis 6.
L'autre côté du passage 9 est formé en premier lieu par une fa- ce 10a du bloc de guidage 10 et ensuite par une face terminale 4c du segment 4 qui est en alignement avec la face 10a. Dans le¯bloc 10 peut glisser un cou- lisseau 13 qui est en alignement avec-le passage 9 et dont l'extrémité inter- ne 13a a la forme d'un coin ou d'un biseauo Le bloc de guidage 10 comprend des guides parallèles supérieur lOb et inférieur 10c, le guide lOb s'étendant le long du passage 9 et au-dessus de celui-ci alors que le guide 10c se trou- ve sous ce passage et le long de celui-ci. Une partie du guide lOb a été ar- rachée sur la fig. 8 pour que l'on puisse voir clairement le passage 9 qui se trouve en dessous de celui-ci.
La face terminale 4c comporte des rainures horizontales 4d (figs. 6 et 10) qui aboutissent au filet façonneur 4b. Cette face est égale- ment moletée ou rendu rùgueuse de toute autre manière comme indiqué en 4e.
Les rainures 4d sont écartées les unes des autres en correspondance avec le pas du filet des vis 6.
Les faces supérieures des barreaux inclinés 7 et 7a se trou- vent à un niveau qui est plus élevé que celui des faces supérieures du ga- let fileté 2 et du segment 4 de sorte qu'une vis ou un ébauche 6, lorsqu'el- le pénètre dans l'intervalle 5 eh étant dirigée entre les guides supérieur lOb et inférieur 10c, présente sa tête 6a à une certaine distance au-dessus dudit galet 2 et dudit segment 4 comme montré sur la figo 2. On sait en effet que les vis à bois ne doivent pas être filetées jusqu'à la tête et comme les faces supérieures du galet fileté 2 et du segment 4 sont au même niveau il est préférable que le segment 4 ait une épaisseur un peu plus grande que celle du galet 2 pour pouvoir servir d'appui.
Une fraise chanfreinée 14 se trouve directement en dessous de la face inférieure du galet fileté 2 en étant calée sur l'extrémité süpé- rieure d'une broche 15 qui est tourillonnée dans un palier approprié 16 mon- té d'une manière réglable sur la partie inférieure du bâti 3. Cette fraise 14 comporte une face supérieure plane dans laquelle est ménagée une encoche 14a afin qu'elle puisse venir en contact ou à peu près avec la face infé- rieure du galet fileté 2.
Cette fraise est toutefois disposée excentrique- ment par rapport à ce galet 2 car l'axe 1 de ce galet et la broche 15 de la fraise sont exactement parallèles entre eux mais la broche 15 se trouve plus près du segment 40
Sur le contour de la fraise 14 et à proximité de la face su- périeure de celle-ci est prévue une partie coupante 14b qui est chanfreinée ou biseautée, l'angle du chanfrein correspondant à celui que l'on veut for- mer à la pointe de la vis ou de l'ébauche 6.
Dans cette partie coupante sont ménagées des rainures hélicoïdales 14c qui correspondent au filet que l'on veut former sur la pointe de la vis ou de l'ébauche 60
A cause de l'emplacement excentré de la fraise 14 par rapport au galet fileté 2, une partie du contour de la fraise 14 se trouve plus près de la face filetée 4a que le contour du galet 2 et il en résulte que le contour de la fraise 14 empiète en partie en travers et sous l'intervalle 5 de sorte que le bord 14d.de plus petit diamètre de la fraise 14 est ame- né à une position pour laquelle ce bord coïncide en substance avec le con- 'tour du galet fileté 2, cette coïncidence se produisant à l'endroit où la fraise 14 est la plus rapprochée du segment 14 ce qui a lieu à peu près au milieu de la longueur de ce segment.
Des mécanismes moteurs appropriés agissent sur l'axe du galet fileté 2 sur la broche 15 de la fraise 14 de manière qu'entre les vitesses du galet 2 et de la fraise 14 existe une relation déterminée. Ces moyens mo- teurs peuvent être constitués par une transmission par chaîne qui comprend un pignon à chaîne 17 qui est monté sur l'extrémité inférieure de la broche 15 et qui est entraînée par un moteur électrique ou toute autre source d'éner- gie appropriée.
Une roue dentée 18, calée sur la broche 15 engrène avec un
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pignon fou 19 qui, à son tour, est en prise avec une roué dentée 20 calée sur l'extrémité inférieure d'un arbre intermédiaire 21 tourillonné dans des paliers 22 et 22a qui sont montés sur-le bâti 3, l'extrémité supérieure de cet arbre intermédiaire 21 portant un pignon 23 qui engrène avec une roue dentée 24 calée sur l'extrémité supérieure de l'axe 1 du galet fileté.
Cet axe 1 porte également une roue dentée 25 qui engrène avec un pignon 26 calé sur l'extrémité supérieure de l'arbre 27 qui commande le coulisseau 13,'cet arbre 27 étant tourillonné dans des paliers 28 et 28a solidaires-du bâti 3. Une came appropriée 29 est calée sur l'extrémité in- férieure de l'arbre 27 pour agir sur l'extrémité externe du coulisseàu 13 et ce dernier comporte un doigt 13b engagé dans une rainure 29a ménagée dans la came 26 (figs. 8 et 10).
La rotation de cette dernière provoque @ donc le mouvement alternatif du coulisseau 13 de sorte que l'extrémité in- terne 13a, en biseau, s'engage le long du passage 9 jusque dans l'intervalle compris entre les extrémités des barres inclinées 7 et 7a et l'intervalle 5 l'amplitude suivant laquelle le coulisseau 13 pénètre dans le passage 9 étant moindre que la largeur de l'intervalle nécessaire pour permettre le déplacement d'une vis ou. d'une ébauche 6 le long dudit passage 9.
La face 2b du galet fileté 2 autre que celle qui comporte les rainures 2a destinées à former le filet.est moletée., nervurée ou autre- ment rendue rugueuse (fig. 7). La face curviligne 4a du segment fixe 4 est également moletée ou nervurée, comme montré- en 4f sur la fig. 5. à l'exception des endroits où se trouvent les rainures 4b destinées à former le filet, ces faces rugueuses intervenant quand nécessaire pour les buts in- diqués ci-après.,
Il est à noter que pour la fabrication des vis à bois les con- ditions varient d'une manière appréciable car il existe des vis avec un fi- let court et fin et des vis avec un filet long et grossier.- De même qu'il existe des matières relativement molles telles que l'acier doux et des ma- tières relativement dures à travailler telles que de l'acier inoxydable.
Pour cette raison, quand la machine telle que décrite travaille constamment d'une manière satisfaisante pour obtenir des filets légers ou avec des ma- tières ayant une dureté ou ductilité moyenne,, les conditions de charge de- viennent trop lourdes dans le cas où l'on veut obtenir des filets plus gros- siers ou usiner des matières plus dures. La vitesse du fonctionnement doit donc être réduite d'une manière appréciable.
Il est également à noter que des vis peuvent être fabriquées qui conviennent très bien à un travail grossier mais qu'il est également né- cessaire de pouvoir fabriquer des vis qui ont la qualité admise actuellement comme étant excellente et pour pouvoir obtenir des vis de cette qualité il est préférable que la formation des filets et la taille de la pointe se.fasse en deux opérations ce qui nécessite l'intervention de deux machines analogues à celle qui est décrite plus haut mais à laquelle on apporte de légères modi- fications concernant le galet fileté 2, le segment fixe 4 et la fraise 7.Le
Comme le but principal.de l'invention est de former et de file- ter les pointes des vis à bois., on peut dire que c'est incidemment que la machine, établie selon l'invention,
peut servir également au filetage des tiges des vis en même temps que les pointes de ces vis sont formées et fi- letées, la formation de la partie principale-dû filet sur l'ébauche d'une vis par un laminage-étant connue.
Par conséquente comme il est connu de former la partie prin- cipale du filet sur l'ébauche d'une vis par un laminage du filet à 1-'aide de machines connues, le dispositif selon la présente invention peut servir pour former et fileter les pointes des vis à bois, le filet principal de ces vis ayant été formé préalablement de toute manière connue et à l'aide d'une ma- chine usuelle alors que les bouts de ces vis, correspondant à leurs pointes,, ne sont pas encore façonnés.
Bien que ceci ne soit pas essentiel, il est néanmoins préféra- ble que pendant que les ébauches de vis sont laminées pour recevoir leur fi-
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let, le bout de ces ébauches soit également rendu pointu par une opération préliminaire à la deuxièmephase du travail par laquelle on donne à la pointe sa forme finale et par laquelle on forme sur cette pointe un filet qui est dans le prolongement du filet obtenu par le laminage de la partie principale du filet.
Si la machine doit seulement former les pointes et fileter celles-ci pour des vis qui ont été munies préalablement d'un filet par lami- nage avec un bout épointé la face rugueuse 2b du galet 2 et celle 4f du seg- ment 4 ne-sont pas nécessaires.
Si l'on se sert de deux machines, la première machine comporte, comme indiqué plus haut, un galet fileté 2 avec des parties moletées 2b et un segment fixe 4 également avec des parties moletées 4f mais la fraise est analogue à celle-montrée sur la figo 3 c'est-à-dire sans les rainures héli- cotdales 14c de sorte que l'on obtient une surface coupante 14b, en chan- frein, qui taille un bout conique épointé 6b à l'extrémité inférieure de l'ébauche, comme montré en traits interrompus sur la fige 3.
Dans la deuxième machine le galet fileté a une surface lisse sans parties moletées 2b et le segment fixe 4 est également lisse sans par- ties moletées 4f (fig. 6) mais dans la fraise-14 sont tracées des rainures hélicoïdales 14c.
On préfère se servir de deux machines séparées,, comme décrit car, à cause des usinages différents, exécutés sur ces machines, la vitesse de fonctionnement de la première machine peut être notablement plus élevée que celle de la deuxième, une relation déterminée devant exister entre la vitesse de rotation de la fraise 14 et celle du galet fileté 2 pendant le fi- letage de la pointe, dans la seconde machine, par les nervures hélicoîda- les 14c.
Pour ces raisons de vitesses de fonctionnement, on pourrait ad- mettre que pour la combinaison des deux machines en une seule,, comme montré schématiquement sur la fig. 11, la vitesse de fabrication devrait être li- mitée à celle de la deuxième machine faisant partie de cette combinaison dans laquelle les galets filetés 2, les segments 4 et les fraises 14 sont disposés de manière à former un intervalle 5 qui constitue un passage uni- que pour les vis ou ébahcues, passage dans lequel celles-ci subissent le traitement complet en deux phases.
Le galet fileté 2 présente plusieurs-entrées de filets comme bien connu pour les appareils du type planétaire, pour laminer les filets, dans lesquels plusieurs vis ou ébauches de vis 6 se trouvent à la fois dans l'intervalle 5, ces vis ou analogues étant écartées de préférence les unes des autres suivant des distances qui sont égales à l'intervalle exis- tant entre deux entrées de filets du galet 2 de sorte qu'il subsiste un jeu suffisant entre les têtes 6a des vis 6 quand elles passent dans l'in- tervalle 5.
De plus, les filets du galet 2 et du segment 4 sont légère- ment différents en ce qui concerne l'angle des hélices afin que l'on obtien- ne un léger mouvement axial des vis 6 en plus de leur mouvement planétaire long de l'intervalle 5, ce mouvement axial se faisant dans une direction pour laquelle les extrémités des tiges des vis 6 se déplacent vers la fraise 14.
Les filets du galet 2 ont, à cet effet., un angle légèrement plus pronon- cé que celui"des filets du segment 4 (ou vice-versa) et l'angle total de ces filets est égal au double du pas du filet de la viso
Le déplacement axial ou "mouvement vers le bas" des vis 6 est très faible car il suffit que son amplitude soit égale à la moitié du pas du filet, la raison de ce déplacement axial de vis étant que l'on veut évi- ter qu'un défaut se présente à la jonction entre le filet formé par lamina- ge sur la tige de l'ébauche et celui obtenu au cours du fraisage de la poin- te.
En'ce qui concerne la fraise, celle-ci comporte, de préférence,
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deux nervures hélicoïdales 14c ou en d'autres mots deux entrées de filet qui se trouvent alors, évidemment, en deux points diamétralement opposés.
La transmission entre la fraise 14 et le galet fileté 2 est telle que pour chaque demi-tour de la fraise 14, la vis 6 exécute en tournant un déplace- ment angulaire correspondant à la distance qui sépare deux entrées de filet adjacentes du galet 2, ce déplacement angulaire correspondante en substance, à un tour complet pendant que la vis 6 fait son mouvement planétaire.
Pendant.le fonctionnement de la machine et en admettant que l'on veuille obtenir des vis 6 dont les tiges sont filetées par laminage alors que leurs pointes sont formées et filetées en une seule opération et dans une seule machine, les ébauches des vis se déplacent le long des bar- reaux inclinés 7 et 7a, leurs têtes 6a prenant appui sur les faces supé- rieures de ces barreaux, ces faces se trouvant à un niveau plus élevé que celui des faces supérieures du galet 2 et du segment 4 puisqu'il n'est pas nécessaire de fileter les vis à bois jusquà la tête.
Après avoir été introduits, en faisant un angle réduit avec l'axe du galet 2, dans l'intervalle 5 compris entre le galet 2 et le seg- ment 4 par le coulisseau 13 et la plaque articulée 11, au moment où chaque deuxième entrée du filet du galet 2 se trouve exactement en regard du file- tage prévu à l'entrée du segment 4, 1-'ébauche 6 commence son mouvement plané- taire avec une partie de l'extrémité inférieure de la tige qui se trouve en dessous du niveau du galet 2. Le laminage du filet sur l'ébauche 6 débute alors et cette ébauche est maintenue fermement, en étant empêchée de glis- ser, entre le galet 2 et le segment 4 à cause des parties moletées 2b et 4f prévues respectivement sur ceux-ci.
L'ébauche 6 pénètre dans l'intervalle 5 en étant légèrement inclinée afin de tenir compte des inclinaisons respectives des filets pré- vus sur le galet 2 et le segment 4 par lesquels on obtient le mouvement axial de la vis.
En continuant son mouvement planétaire le long de l'interval- le 5, l'extrémité dépassante de la tige de la vis vient én contact avec la fraise 14 qui tourne dans le sens opposé de celui du galet 2, comme indiqué par la flèche sur la fige 1. Le serrage de l'ébauche augmente progressive- ment à cause de l'emplacement excentré de la fraise 14 par rapport au galet 2, le contour de la fraise 14 se rapprochant de plus en plus du segment 4.
L'extrémité dépassante de la tige est soutenue quelque peu pour la raison que la partie inférieure du segment plus épais 4 se trouve en dessous du galet 2.
Cette extrémité inférieure subit ainsi un fraisage par lequel on obtient la formation d'une pointe à l'aide de la face coupante 14b de la fraise 14 en même temps qu'il se forme un filet sur cette pointe par les rainures hélicoï- dales 14c ménagées dans ladite surface 14b. Le filet, formé sur la pointe, se trouve dans le prolongement de celui qui existe sur la plus grande par- tie de la vis et qui est formé par laminage entre le galet 2 et le segment 4.
Comme expliqué plus haut les angles d'hélices des filets du galet 2 et du segment 4 sont légèrement modifiés et pour cette raison on ob- tient, quand la vis 6 exécute son mouvement planétaire le long de l'inter- valle 5,qu'elle se déplace également sur une faible longueur de la partie dépassante du côté de la fraise 14 d'où il résulte qu'une partie du filet, qui déjà a été formé par laminage, vient également en contact avec la frai- se 14 et celle-ci agit donc également sur cette partie dépassante déjà file- tée afin que la partie laminée et la partie fraisée du filet se raccordent entre elles d'une manière non apparente, la profondeur maximum de l'entaille faite par la fraise étant obtenue en un point qui se trouve, en substance, au milieu de la longueur de l'intervalle 5.
point auquel l'opération de la- .minage du filet se fait pour ainsi dire à un degré maximum @ La vis termi- née 6 est déchargée à la sortie de l'intervalle 50
Comme déjà dit, les dimensions des vis varient d'une manière ap- préciable et elles sont constituées en des matières dont certaines peuvent être usinées facilement alors que d'autres sont difficiles à travailler.
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Pour cette raison et malgré que l'usinage tel que décrit fournisse, par con- séquent, des vis satisfaisantes dans de bonnes conditions, ces vis ont un as- pect un peu plus grossier que les vis considérées actuellement comme étant normalisées comme cela se produit, d'une manière générale, quand on compare des vis avec filet laminé à des vis dont le filet a été taillé à la machine et pour lesquelles le métal découpé est perdu. Cet aspect grossier résulte également du fait qu'il existe des traces produites par le serrage qui est nécessaire au maintien des vis pendant que celles-ci exécutent leur mouvement planétaire puisque les parties moletées ou nervurées du galet 2 et du segment 4 laissent des traces sur les fonds des filets.
Par conséquent, si le fabricant désire produire des vis qui tou- tes ont des qualités élevées en général, il est nécessaire d'effectuer lopé- ration en deux phases dans deux machines, ces deux phases réduisant la char- ge des machines pour la raison que l'opération complète est effectuée en deux phases plus aiséeso
La premier machine comporte donc, comme décrit, un galet 2 et un segment 4 qui comportent respectivement des rugosités 2b et 4f mais la fraise 14 comporte une face coupante ordinaire 14b sans rainures hélicoïda- les 14c et, en plus, il n'est pas nécessaire de faire tourner la fraise 14 de manière qu'il existe une relation déterminée entre cette rotation et celle du galet 2.
Il n'est également pas nécessaire de prévoir- un déplacement axial vers le bas de la vis, au cours de son mouvement planétaire le long de 1?.intervalle 5. Il est également préférable que le galet fileté 2 et le seg- ment 4 aient une épaisseur un peu plus grande que le galet et le segment de la deuxième machine afin qu'une longueur supplémentaire du filet laminé soit formée sur la vis au cours de son passage dans la première machine, pour les raisons indiquées.
En passant dans cette première machine, le filet est laminé mais pas nécessairement avec sa profondeur totale ou définitive et, pendant que ce filet est formée la fraise tournante 14 taille un cône ou une pointe émoussée 6b au bout de la tige de la vis 6, comme montré sur la fig. 3, cette pointe 6b étant telle qu'il subsiste suffisamment de métal pour le traitement subséquento
Après le passage dans la première machine la vis 6 comporte un filet et une pointe émoussée 6b et elle est prête à passer dans la deu- xième machine comme décrit plus haut. Cette machine comporte un galet 2 avec contour lisse et un segment 4 à face lisse alors que la fraise 14 de la deuxième machine comprend des rainures hélicoïdales 14c.
Il est à noter que lorsque les vis 6 sont introduites dans l'intervalle 5 de la deuxième machine., elles comportent déjà leurs filets et n9ont donc pas une face latérale cylindrique comme les ébauches quand elles pénètrent dans la première machine. Par conséquent, lorsque ces ébau- ches déjà-filetées entrent dans la deuxième machine., leurs filets doivent se trouver en regard de ceux prévus sur le galet 2 et le segment 4 de cette deuxième machine.
Quand les filets sont déjà formés sur les ébauches par la pre- mière machine, telle que décrite, ou à l'aide d'une machine quelconque à laminer les filets, ces ébauches ne comprenant pas nécessairement des poin- tes coniques émoussées 6b (bien que ce soit préférable)., les ébauches 6 of- frent, en substance, peu de résistance pour être projetées dans l'inter- valle,5 de la deuxième machine mais il est néamoins important que lorsque les ébauches filetées 6 pénètrent dans 1-'intervalle 5, les filets de ces ébauches viennent exactement en contact avec les filets 2a et 4b faisant respectivement partie du galet 2 et du segment 4.
L9ébauche filetée 6 pénétrant dans le passage 9 depuis l'in- tervalle vertical 8, formé entre les barreaux inclinés 7 et 7a, a une lon- gueur telle que la tête 6a de cette ébauche passe sous le guide supérieur lOb
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et que son bout inférieur repose sur le guide inférieur 10c avec un léger jeu dans le sens vertical. Quand cette ébauche 6 est alors refoulée le long du passage 9 par l'extrémité biseautée 13a du coulisseau., qui agit sur la tige de cette ébauche, ladite extrémité provoque un mouvement angulaire' de l'ébauche 6, cet effet étant aidé par la partie rugueuse 4e de la face terminale 4c du segment 4 et par la pression exercée par la plaque articulée 11 sur cette tige.
Par la rotation de l'ébauchée le filet de celle-ci vient s'engager dans les rainures 4d et llb ménagées respectivement dans le segment 4 et dans la plaque articulée 11, de part et d'autre du passage 9 ce contact amenant la plaque articulée 11, par l'effet du ressort 12, à se rapprocher du segment 4 sur une distance égale à environ deux fois la profondeur du fi- let de l'ébauche 6. Cette dernière cesse alors de tourner et est maintenue dans une position correcte pour pouvoir pénétrer dans l'intervalle 5, son entrée se faisant quand l'ébauche 6 atteint cet intervalle et est refoulée dans celui-ci par la plaque articulée 11 et l'extrémité biseautée 13a du coulisseau 13.
Pour faciliter davantage cette entrée des ébauches 6 dans l'in- tervalle 5 de la deuxième machine de manière que les filets des vis soient engagés exactement dans les filets façonneurs du galet 2 et du segment 4, ces derniers ont une épaisseur un peu moindre que ceux de la première machine dans laquelle une partie supplémentaire du'filet a été formée sur les ébau- ches. La raison en est que l'on veut être certain que lorsque l'ébauche pas- se dans l'intervalle 5 de la deuxième machine il existe une certaine partie du filet des ébauches 6 qui soit en excès du côté dès têtes de celles-ci pour que le galet 2 et le segment 4 de la deuxième machine ne viennent pas en contact avec une partie non-filetée de ces ébauches.
Les ébauches 6, quand elles pénètrent dans la deuxième machine, se trouvent alors évidemment dans une position telle que des filets déjà la- minés de ces ébauches se trouvent au-dessus des faces supérieures du galet 2 et du segment 4. Il en résulte que, pendant son déplacement planétaire le long de l'intervalle 5 l'ébauche peut également se déplacer axialement sans qu'une partie supplémentaire du filet doive être laminée à proximité de la tête de l'ébauche. Cette position est également telle que l'extrémité infé- rieure des ébauches dépasse sur une longueur correcte pour que l'on obtienne un contact convenable avec la fraise 14 et une profondeur appropriée de cou- pe par celle-ci.
Pendant le déplacement planétaire de la vis dans la deuxième ma- chine, la plus grande partie du travail fait dans celle-ci est fournie par la fraise 14 qui comprend les rainures hélicoïdales 14c. Cette fraise forme le filet conique sur le bout épointé et ce filet se raccorde à celui qui est déjà.tracé sur la tige. De plus le filet laminé est formé avec la pro- fondeur entière voulue les faces lisses du galet 2 et du segment 4 effagant ou égalisant les traces qui peuvent être formées sur les fonds des filets par les rugosités du galet et du segment de la première machine.
Quand les ébauches sont déjà filetées en partie et sont engagées dans la machine pour former les pointes et pour fileter celles-ci, le dépla- cement axial des ébauches n'est plus nécessaire car les extrémités des tiges proprement dites, en étant déjà filetées, permettent d'obtenir une pointe dont le filet se raccorde correctement au filet déjà existant.
Si la machine est agencée de manière que des ébauches de vis non filetées doivent passer dans celle-ci la présence des rainures 4d et llb dans le segment 4 et dans la plaque articulée n'est pas nécessaire mais cette présence n'est pas nuisible.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS PROVIDED TO: PROCESSES AND 'MACHINES FOR' FORMING AND
THREAD THE POINTS OF WOOD SCREWS AND SIMILAR.
The invention relates to the manufacture of wood screws and the like which are different from metal screws, bolts and the like.
Its main object is to provide a method and a machine for forming and threading the tips of such wood screws or the like by which these screws can be manufactured at a higher speed.
Until now, wood screws have been manufactured with a thread, cut which is different from a rolled thread., The difficulty with wood screws residing in the fact that they have a conical end terminated in a point , the thread being extended to the point while having a large pitch and a different shape from that of the thread provided on bolts or the like.
Wood screws, standardized in shape and with unique thread entries, have heretofore been manufactured on machines which strongly resemble threading lathes with the blank being held in a rotating chuck while the lathe tools cut the net in Debauchery.
This manufacturing method is slow and gives rise to losses of material because the removed metal is lost.
It has also been proposed to roll the thread of wood screws, but with unsatisfactory results since it is necessary to point the blanks in a separate machine and despite this the points do not have a regular shape so that the screws obtained do not. do not look good and are not as high quality as standard wood screws.
There are also wood screws with rolled threads with double entry, but screws of this kind have a very limited outlet in the
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furniture trade and are not a substitute for standard wood screws.
It can therefore be assumed that it is known to form threads on wood screws by a rolling operation and also to form the tips of the screws by rolling, but the screws manufactured are of a much lower quality than that of the screws. Standard machine cut wood screws and their use is very limited.
The reason is that the cylindrical part of a wood screw can be obtained satisfactorily by rolling but such machining is not satisfactory for obtaining a conical tip which, as these are wood screws, must additionally be threaded.
The object of the invention is therefore to eliminate the difficulty encountered in forming and threading the tips of wood screws and the like and to allow the manufacture of these screws so that they have the quality of those obtained using machines used to cut screws but at a much higher production speed.
According to the invention the method for forming and threading the tips of wood screws and the like for which the thread is formed on the shank of the blank by a rolling operation consists in moving the blank, after or during this operation of rolling., following a planetary path while the free end of the rod of the blank protrudes on the means forming the support and this end is brought into contact with a rotary cutter to point this protruding end and to form a thread on this one.
The invention also relates to a method for forming and threading the tips of wood screws or the like which consists in moving the threaded blanks along a planetary path defined by the interval comprised between a rotating roller and a fixed curvilinear segment, said roller and said segment comprising grooves to cooperate with the threads of the blanks while the free end of the rod of the blank protrudes on one face of said roller, this projecting end cooperating during the planetary displacement of the blank. 'roughing with a rotary cutter which cuts the point and forms the thread, the blanks being positioned at the start of their planetary path such that the thread formed on the point is in the extension of the thread of the rod.
The invention also relates to a method for forming and threading the tips of wood screws and the like, the blanks being moved in a planetary path in the planetary or rotary device which serves to roll the thread on the shank of the blank. such that the thread is rolled on said rod by contact with the dies of this device, this method consisting in positioning the blanks in such a way that the end of the rod of each blank protrudes on one face of said dies, the blanks being displaced axially and in a planetary path to bring the protruding end of the preform into contact with a rotary cutter during planetary movement of the preform to point to this protruding end and to form a thread thereon.
The machine, used for the aforesaid processes for forming and threading the tips of wood screws or the like, is of the kind comprising a planetary device or with a rotating roller for rolling the thread on the shank of the screw. 'blank, this device comprising a threaded roller which can rotate about a substantially vertical axis and a threaded segment fixed to the said machine comprising a rotating milling cutter with a chamfered cutting face, this milling cutter being placed eccentrically and facing the machine. 'lower end of said threaded roller so as to be able to act on the blanks which pass in the interval between the roller and the segment, said milling cutter and said roller being driven in such a way that their rotational speeds follow a determined relationship between they.
The accompanying drawings show, by way of example, several embodiments of the invention.
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Fig. 1 shows in elevation, the machine established according to the invention on the side of the inlet of said machine.
Fig. 2 shows, in vertical section, the lower part of this machine.
Fig. 3 shows, in elevation, part of the point milling cutter in the threading propellers.
Fig. 4 shows, similarly, a part of this same milling with the threading propellers.
Fig. 5 shows, in perspective from the entry end., Part of the fixed segment with a knurled surface.
Fig. 6 similarly shows part of this same fixed segment with a smooth surface but with a knurled end face.
Fig. 7 shows, in elevation, part of the threading roller with a knurled surface.
Fig. 8 shows., On a larger scale and in horizontal section according to A-B fig. 1, this same machine.
Fig. 9 shows, on a larger scale and in perspective, the hinged plate at the end of an inclined bar.
Fig. 10 shows on a larger scale and in perspective, the means for guiding the screws and the slider associated with them.
Fig. 11 shows a schematic plan of the combination of two machines suitable for making wood screws in two combined operations.
The thread rolling machine is of the planetary type or with a rotating roller and comprises, as known., A vertical axis 1 on which is wedged a thread roller 2, this axis being journaled in bearings 3a forming part of the frame 3 of the machine . The threading roller 2 'is established near the curvilinear face 4a of a segment 4, the position of which is adjustable while being slightly eccentric with respect to the main frame 3 so as to leave a gap 5 between the roller' 2 and the segment 4. The curvilinear face 4a of the latter carries shaping threads 4b which are complementary to similar threads 2a established on the contour of the threaded roller 2 (figs. 5, 6 and 7). The axis 1 of the threaded roller 2 is extended above the latter.
The roller is wedged., For example by a key 1a. and a groove 1b, on the lower part of the axle, so that there is a minimum of protruding parts under the threaded roller 2 and that there is a free space to accommodate other devices therein.
At the entry of the interval 5 (fig. 8) a mechanism is established to move the screws or blanks 6 towards center 5a and to adjust these screws or blanks in said interval at the correct times and when the in, - The thread of the roller 2 is located exactly opposite the thread formed at the front end of the stationary device comprising two inclined bars 7 and 7a between which a vertical gap 8 remains. The heads 6a of the screws or blanks 6 rest on the upper faces of the bars 7 and 7a so as to be able to slide along the latter while their. rods are suspended in the vertical interval 8.
The inclined bars 7 and 7a start from a well-known feed device and extend to the outer end of a passage 9 (fig. 8), the inner end of which is connected to centered 5a of the. interval 5.
A guide block 10 is disposed on one side of the passage 9 and a plate 11 is hinged to the opposite side of said passage 9. This hinged plate 11 (fig: 9) is mounted, with the aid of a pivot 11a, on 1? end of the inclined bar 7 and a compression spring 12, mounted on a support 12a, presses on the free end of the plate 11 so as to force it elastically towards the gap 5.
In the face of the articulated plate 11 which forms one side of the
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passage 9 are cut horizontal grooves 11b, the spacing of which corresponds to the pitch of the thread of the screws 6.
The other side of the passage 9 is formed first of all by a face 10a of the guide block 10 and then by an end face 4c of the segment 4 which is in alignment with the face 10a. In the block 10 can slide a slider 13 which is in alignment with the passage 9 and whose inner end 13a has the shape of a wedge or a bevel. The guide block 10 comprises guides parallel upper 10b and lower 10c, the guide 10b extending along the passage 9 and above it while the guide 10c is located under and along this passage. Part of the guide 10b has been torn off in FIG. 8 so that we can clearly see passage 9 below it.
The end face 4c has horizontal grooves 4d (figs. 6 and 10) which end in the shaping thread 4b. This face is also knurled or roughened in any other way as indicated in 4th.
The grooves 4d are spaced from each other in correspondence with the thread pitch of the screws 6.
The upper faces of the inclined bars 7 and 7a are located at a level which is higher than that of the upper faces of the threaded roller 2 and of the segment 4 so that a screw or a blank 6, when it- the penetrates into the interval 5 eh being directed between the upper 10b and lower 10c guides, has its head 6a at a certain distance above said roller 2 and said segment 4 as shown in FIG. 2. It is in fact known that the wood screws must not be threaded up to the head and as the upper faces of the threaded roller 2 and of the segment 4 are at the same level it is preferable that the segment 4 has a thickness a little greater than that of the roller 2 for be able to serve as support.
A chamfer cutter 14 sits directly below the underside of the threaded roller 2 by being wedged on the upper end of a spindle 15 which is journaled in a suitable bearing 16 mounted in an adjustable manner on the shaft. lower part of the frame 3. This milling cutter 14 has a planar upper face in which a notch 14a is formed so that it can come into contact or approximately with the lower face of the threaded roller 2.
This cutter is however disposed eccentrically with respect to this roller 2 because the axis 1 of this roller and the spindle 15 of the cutter are exactly parallel to each other but the spindle 15 is located closer to the segment 40
On the contour of the cutter 14 and near the upper face of the latter, there is provided a cutting part 14b which is chamfered or bevelled, the angle of the chamfer corresponding to that which is to be formed at the tip of screw or blank 6.
In this cutting part are formed helical grooves 14c which correspond to the thread that is to be formed on the tip of the screw or of the blank 60
Due to the eccentric location of the cutter 14 relative to the threaded roller 2, part of the contour of the cutter 14 lies closer to the threaded face 4a than the contour of the roller 2 and as a result the contour of the cutter 14 overlaps partly across and below gap 5 so that the smaller diameter edge 14d of cutter 14 is brought to a position where this edge substantially coincides with the circumference of the roller thread 2, this coincidence occurring at the point where the cutter 14 is closest to the segment 14 which takes place approximately in the middle of the length of this segment.
Suitable motor mechanisms act on the axis of the threaded roller 2 on the spindle 15 of the milling cutter 14 so that between the speeds of the roller 2 and of the milling cutter 14 there is a determined relationship. These motor means can be constituted by a chain transmission which comprises a chain pinion 17 which is mounted on the lower end of the spindle 15 and which is driven by an electric motor or any other suitable energy source. .
A toothed wheel 18, fixed on the spindle 15 meshes with a
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idler gear 19 which, in turn, engages with a toothed wheel 20 wedged on the lower end of an intermediate shaft 21 journaled in bearings 22 and 22a which are mounted on the frame 3, the upper end of this intermediate shaft 21 carrying a pinion 23 which meshes with a toothed wheel 24 wedged on the upper end of the axis 1 of the threaded roller.
This axis 1 also carries a toothed wheel 25 which meshes with a pinion 26 wedged on the upper end of the shaft 27 which controls the slide 13, this shaft 27 being journaled in bearings 28 and 28a integral with the frame 3. A suitable cam 29 is wedged on the lower end of the shaft 27 to act on the outer end of the slide 13 and the latter comprises a finger 13b engaged in a groove 29a formed in the cam 26 (figs. 8 and 10).
The rotation of the latter therefore causes the reciprocating movement of the slide 13 so that the internal end 13a, at a bevel, engages along the passage 9 up to the interval between the ends of the inclined bars 7 and 7a and the gap 5 the amplitude at which the slider 13 enters the passage 9 being less than the width of the gap necessary to allow the displacement of a screw or. of a blank 6 along said passage 9.
The face 2b of the threaded roller 2 other than that which comprises the grooves 2a intended to form the thread is knurled, ribbed or otherwise roughened (Fig. 7). The curvilinear face 4a of the fixed segment 4 is also knurled or ribbed, as shown at 4f in FIG. 5. with the exception of the places where the grooves 4b intended to form the net are located, these rough faces intervening when necessary for the purposes indicated below.,
It should be noted that for the manufacture of wood screws the conditions vary appreciably since there are screws with a short and fine thread and screws with a long and coarse thread. there are relatively soft materials such as mild steel and relatively hard to work materials such as stainless steel.
For this reason, when the machine as described is constantly working in a satisfactory manner to obtain light threads or with materials having medium hardness or ductility, the loading conditions become too heavy in the event that the 'we want to obtain coarser threads or machine harder materials. The speed of operation must therefore be reduced appreciably.
It should also be noted that screws can be made which are very suitable for rough work, but it is also necessary to be able to manufacture screws which have the quality presently accepted as being excellent and to be able to obtain screws of this quality. quality it is preferable that the formation of the threads and the size of the point take place in two operations which requires the intervention of two machines similar to that which is described above but to which we bring slight modifications concerning the threaded roller 2, the fixed segment 4 and the cutter 7.The
As the main object of the invention is to form and thread the tips of wood screws, it can be said that it is incidentally that the machine, established according to the invention,
can also be used for threading the shanks of the screws at the same time that the tips of these screws are formed and threaded, the formation of the main part - the thread on the blank of a screw - being known by rolling.
Consequently, as it is known to form the main part of the thread on the preform of a screw by rolling the thread with the aid of known machines, the device according to the present invention can be used for forming and threading the threads. points of the wood screws, the main thread of these screws having been formed beforehand in any known manner and with the aid of a usual machine, whereas the ends of these screws, corresponding to their points, are not yet shaped.
Although this is not essential, it is nevertheless preferable that while the screw blanks are rolled to receive their thread.
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let, the end of these blanks is also made pointed by an operation preliminary to the second phase of the work by which the point is given its final shape and by which a thread is formed on this point which is in the extension of the thread obtained by the rolling of the main part of the net.
If the machine only needs to form the points and thread them for screws which have been previously provided with a thread by rolling with a blunt end, the rough face 2b of the roller 2 and that 4f of segment 4 ne- are not needed.
If two machines are used, the first machine has, as indicated above, a threaded roller 2 with knurled parts 2b and a stationary segment 4 also with knurled parts 4f but the cutter is similar to that shown on figo 3, that is to say without the helical grooves 14c so that a cutting surface 14b is obtained, in chamfer, which cuts a blunt conical end 6b at the lower end of the blank , as shown in dashed lines on fig 3.
In the second machine the threaded roller has a smooth surface without knurled parts 2b and the stationary segment 4 is also smooth without knurled parts 4f (fig. 6) but in the cutter-14 are drawn helical grooves 14c.
It is preferred to use two separate machines, as described because, due to the different machining performed on these machines, the operating speed of the first machine may be significantly higher than that of the second, a determined relationship having to exist between the speed of rotation of the cutter 14 and that of the threaded roller 2 during the threading of the point, in the second machine, by the helical ribs 14c.
For these reasons of operating speeds, it could be accepted that for the combination of the two machines into one, as shown schematically in FIG. 11, the production speed should be limited to that of the second machine forming part of this combination in which the threaded rollers 2, the segments 4 and the cutters 14 are arranged so as to form a gap 5 which constitutes a uniform passage - that for the screws or dumbfounded, passage in which these undergo the complete treatment in two phases.
The threaded roller 2 has several thread entries as is well known for devices of the planetary type, for rolling threads, in which several screws or screw blanks 6 are located at the same time in the gap 5, these screws or the like being preferably spaced from each other at distances which are equal to the interval existing between two thread entries of the roller 2 so that there is sufficient clearance between the heads 6a of the screws 6 when they pass through the interval 5.
In addition, the threads of roller 2 and segment 4 are slightly different with regard to the angle of the propellers so that a slight axial movement of the screws 6 is obtained in addition to their planetary movement along the length of the screw. 'interval 5, this axial movement being in a direction in which the ends of the shanks of the screws 6 move towards the milling cutter 14.
For this purpose, the threads of roller 2 have a slightly more pronounced angle than that of the threads of segment 4 (or vice versa) and the total angle of these threads is equal to twice the pitch of the thread of the video
The axial displacement or "downward movement" of the screws 6 is very low because it suffices that its amplitude is equal to half the pitch of the thread, the reason for this axial displacement of the screw being that one wishes to avoid A defect occurs at the junction between the thread formed by rolling on the shank of the blank and that obtained during the milling of the tip.
As regards the strawberry, the latter preferably comprises
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two helical ribs 14c or in other words two thread entries which are then, obviously, in two diametrically opposed points.
The transmission between the cutter 14 and the threaded roller 2 is such that for each half-turn of the cutter 14, the screw 6 executes by turning an angular movement corresponding to the distance which separates two adjacent thread entries of the roller 2, this corresponding angular displacement in substance, to a full turn while the screw 6 is making its planetary movement.
During the operation of the machine and assuming that one wants to obtain screws 6 whose rods are threaded by rolling while their tips are formed and threaded in a single operation and in a single machine, the blanks of the screws move along the inclined bars 7 and 7a, their heads 6a resting on the upper faces of these bars, these faces being at a higher level than that of the upper faces of the roller 2 and of the segment 4 since it is not necessary to thread the wood screws up to the head.
After being introduced, at a reduced angle with the axis of roller 2, in the interval 5 between roller 2 and segment 4 by slide 13 and articulated plate 11, at the moment when each second entry of the thread of the roller 2 is located exactly opposite the thread provided at the entry of the segment 4, the blank 6 begins its planetary movement with a part of the lower end of the rod which is located below of the level of the roller 2. The rolling of the thread on the blank 6 then begins and this blank is held firmly, being prevented from slipping, between the roller 2 and the segment 4 because of the knurled parts 2b and 4f respectively provided on those.
The blank 6 enters the gap 5 being slightly inclined in order to take into account the respective inclinations of the threads provided on the roller 2 and the segment 4 by which the axial movement of the screw is obtained.
Continuing its planetary motion along interval 5, the protruding end of the screw shank comes into contact with cutter 14 which rotates in the opposite direction to that of roller 2, as indicated by the arrow on the pin 1. The tightening of the blank gradually increases because of the eccentric location of the cutter 14 with respect to the roller 2, the contour of the cutter 14 coming closer and closer to the segment 4.
The protruding end of the rod is supported somewhat for the reason that the lower part of the thicker segment 4 is below the roller 2.
This lower end thus undergoes a milling by which one obtains the formation of a point by means of the cutting face 14b of the cutter 14 at the same time that a thread is formed on this point by the helical grooves 14c. formed in said surface 14b. The thread, formed on the point, is in the prolongation of that which exists on the greater part of the screw and which is formed by rolling between the roller 2 and the segment 4.
As explained above the helix angles of the threads of the roller 2 and of the segment 4 are slightly modified and for this reason we obtain, when the screw 6 executes its planetary movement along the interval 5, that it also moves over a short length of the protruding part of the side of the cutter 14 whereby part of the thread, which has already been formed by rolling, also comes into contact with the cutter 14 and that - this therefore also acts on this protruding part already threaded so that the rolled part and the milled part of the thread are connected to each other in an inconspicuous manner, the maximum depth of the notch made by the cutter being obtained in one point that is substantially in the middle of the length of interval 5.
point at which the thread-milling operation is effected, so to speak, to a maximum degree @ The finished screw 6 is unloaded at the exit of the interval 50
As already stated, the dimensions of the screws vary appreciably and they are made of materials some of which can be easily machined while others are difficult to work.
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For this reason and despite the fact that machining as described therefore provides satisfactory screws under good condition, these screws have a somewhat coarser appearance than screws presently considered to be standardized as it occurs. , in general, when comparing screws with rolled thread to screws whose thread has been machine cut and for which the cut metal is lost. This coarse appearance also results from the fact that there are traces produced by the tightening which is necessary to hold the screws while they execute their planetary movement since the knurled or ribbed parts of the roller 2 and of the segment 4 leave traces on the bottoms of the nets.
Therefore, if the manufacturer wishes to produce screws which all have high qualities in general, it is necessary to carry out the operation in two phases in two machines, these two phases reducing the load on the machines for the reason. that the complete operation is carried out in two easier phases o
The first machine therefore comprises, as described, a roller 2 and a segment 4 which respectively have roughness 2b and 4f but the cutter 14 has an ordinary cutting face 14b without helical grooves 14c and, in addition, it is not necessary to rotate the cutter 14 so that there is a determined relationship between this rotation and that of the roller 2.
It is also not necessary to provide for a downward axial displacement of the screw, during its planetary movement along interval 5. It is also preferable that the threaded roller 2 and the segment 4 have a thickness somewhat greater than the roller and the segment of the second machine so that an additional length of the rolled thread is formed on the screw during its passage through the first machine, for the reasons stated.
Passing through this first machine, the thread is rolled but not necessarily with its total or final depth and, while this thread is being formed, the rotary cutter 14 cuts a cone or a blunt point 6b at the end of the shank of the screw 6, as shown in fig. 3, this point 6b being such that sufficient metal remains for the subsequent treatment
After passing through the first machine the screw 6 has a thread and a blunt point 6b and it is ready to pass into the second machine as described above. This machine comprises a roller 2 with a smooth contour and a segment 4 with a smooth face, while the cutter 14 of the second machine comprises helical grooves 14c.
It should be noted that when the screws 6 are introduced into the gap 5 of the second machine, they already have their threads and therefore do not have a cylindrical side face like the blanks when they enter the first machine. Consequently, when these already-threaded blanks enter the second machine, their threads must be opposite those provided on the roller 2 and the segment 4 of this second machine.
When the threads are already formed on the blanks by the first machine, as described, or with the aid of any thread rolling machine, these blanks do not necessarily include blunt conical tips 6b (although whichever is preferable)., the blanks 6 offer, in substance, little resistance to be thrown into the gap, 5 of the second machine, but it is nonetheless important that when the threaded blanks 6 enter 1- 'interval 5, the threads of these blanks come into contact exactly with the threads 2a and 4b forming respectively part of the roller 2 and of the segment 4.
The threaded blank 6 entering the passage 9 from the vertical interval 8, formed between the inclined bars 7 and 7a, has a length such that the head 6a of this blank passes under the upper guide 10b
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and that its lower end rests on the lower guide 10c with a slight play in the vertical direction. When this blank 6 is then pushed back along the passage 9 by the bevelled end 13a of the slider, which acts on the rod of this blank, said end causes an angular movement of the blank 6, this effect being aided by the rough part 4e of the end face 4c of the segment 4 and by the pressure exerted by the articulated plate 11 on this rod.
By the rotation of the blank, the thread of the latter engages in the grooves 4d and llb formed respectively in the segment 4 and in the articulated plate 11, on either side of the passage 9, this contact bringing the plate articulated 11, by the effect of the spring 12, to move closer to the segment 4 over a distance equal to approximately twice the depth of the thread of the blank 6. The latter then stops rotating and is maintained in a correct position in order to be able to penetrate into the gap 5, its entry being made when the blank 6 reaches this gap and is pushed back into the latter by the articulated plate 11 and the bevelled end 13a of the slide 13.
To further facilitate this entry of the blanks 6 into the interval 5 of the second machine so that the threads of the screws are engaged exactly in the shaping threads of the roller 2 and of the segment 4, the latter have a thickness a little less than those of the first machine in which an additional portion of the thread was formed on the blanks. This is because we want to be certain that when the blank passes through the gap 5 of the second machine there is a certain part of the thread of the blanks 6 which is in excess on the head side thereof. so that the roller 2 and the segment 4 of the second machine do not come into contact with a non-threaded part of these blanks.
The blanks 6, when they enter the second machine, are then obviously in a position such that already rolled threads of these blanks are located above the upper faces of the roller 2 and of the segment 4. It follows that , during its planetary movement along the gap 5 the preform can also move axially without an additional portion of the thread having to be rolled near the head of the preform. This position is also such that the lower end of the blanks protrudes a correct length so that proper contact with the cutter 14 and a suitable depth of cut by it is obtained.
During the planetary movement of the screw in the second machine, most of the work done in it is provided by the milling cutter 14 which includes the helical grooves 14c. This cutter forms the conical thread on the blunt end and this thread connects to the one already drawn on the stem. In addition, the rolled thread is formed with the entire desired depth, the smooth faces of the roller 2 and of the segment 4 erasing or equalizing the traces which may be formed on the bottoms of the threads by the roughness of the roller and the segment of the first machine. .
When the blanks are already partially threaded and are engaged in the machine for forming the tips and for threading the latter, the axial displacement of the blanks is no longer necessary because the ends of the rods themselves, being already threaded, allow to obtain a point whose thread connects correctly to the already existing thread.
If the machine is arranged in such a way that blanks of unthreaded screws must pass through it, the presence of the grooves 4d and 11b in the segment 4 and in the articulated plate is not necessary but this presence is not harmful.
CLAIMS.
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