<Desc/Clms Page number 1>
MACHINE PERFECTIONNEE SEMI-AHTOMATIQUE A FILETER.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux ma- chines à fileter dans lesquelles on utilise un outil deeprofil pour usiner une pièce tournant autour d'un axe fixe tandis que l'outil est solidaire d'un porte-outil animé automatiquement de mouvements longitudinaux, parallèlement à l'axe de rotation de la pièce et de mouvements transversaux dans une direc- tion perpendiculaire.
Les machines de ce type déjà connues dont la cadence de produc- tion est élevée exigent une grande dépense d'énergie physique de la part de l'opérateur par suite de la répétition fréquente des manoeuvres il. ded@ des- serrage du mandrin, du serrage du mandrin et d'embrayage qui ont lieu à cha- que changement de pièce à usinero C'est pourquoi on a déjà cherché à réduire cette fatigue grâce à un dispositif de serrage hydraulique, du mandrin.
Con- formément à l'invention, on cherche à diminuer encore de façon notable cette fatigue excessive en faisant intervenir une pression fluide pour contrôlera la fois l'embrayage, le débrayage, le serrage et le desserrage de la pièce par un mandrin ou par tout autre dispositif tout en conservant toute sécûrité de manoeuvre,:
Conformément à l'invention on augmente la précision de l'usinage grâce à l'utilisation d'une pression fluide constante pour rappeler les cha- riots, animés respectivement de déplacements longitudinaux et transversaux, contre les organes qui assurent ces déplacements, au lieu d'utiliser des res- sorts de rappel dont les réactions sur lesdits chariots sont fonction de la déformation de ces ressorts.
On peut utiliser dans ce but le dispositif dé- crit dans la demande déposée en France le 29 mars 1951 sous le N 607.275 pour: "Dispositif de rappel hydraulique pour mécanisme de translations de chariots de machines outils et analogues". Enfin l'invention a aussi pour objet, dans une machine à fileter semi-automatique du type ci-dessus, com- portant des moyens pour faire varier le nombre de passes, la profondeur des
<Desc/Clms Page number 2>
passes successives et pour réaliser des filetages à filets multiples, le grou- pement de tous les dispositifs de réglage et de contrôle dans un bloc ou ta- blier faisant partie du traînard et placé à l'avant de la machine du côté et à portée directe de l'ouvrier,
de manière à permettre à ce dernier de contrô- ler le fonctionnement de la machine en cours de travail sans avoir à se dépla- cer et par conséquent sans perte de temps.
L'invention a pour objet le produit industriel nouveau que consti- tue une machine à fileter semi-automatique du type précité comportant isolé- ment ou en combinaison: un dispositif hydraulique pour la commande de l'embra- yage et du débrayage et pour la commande du serrage et du desserrage de la broche ; un bloc situé à l'avant de la machine et fixé sur le traînard porte- chariots, ce bloc groupant tous les dispositifs de réglage pour le nombre de passes, la profondeur des passes successives, le nombre de filets pour chaque pas de filetages, ainsi que des moyens pour commander l'arrêt automatique ou à volonté de la machine, un dispositif de rappel hydraulique des chariots con- tre les organes de commande qui assurent leur déplacement;
enfin un disposi- tif à genouillère assurant un recul rapide du chariot transversal porte-outil pour dégager l'outil en fin de passe et pour le ramener ensuite en position de travail, dispositif tel que celui décrit dans la demande déposée en France le 29 mars 1951 sous le N 607.276 pour : "Dispositif de recul rapide et de retour en position précise de travail pour chariot porte-outil de machines automatiques ou semi-automatiques".
L'expression "hydraulique" doit s'entendre dans son sens le plus général et l'invention concerne également l'utilisation d'une source de tout fluide sous pression convenant pour assurer la commande des dispositifs hy- drauliques précités.
On va décrire maintenant, à titre d'illustration des possibilités de mise en oeuvre de l'invention,sans aucun caractère limitatif de la por- tée de celle-ci, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin schématique annexé sur lequel: la fig. 1 est une vue de dessus de l'ensemble d'une machine à fileter avec arrachements et coupes horizontales, partielles donnant le sché- ma du dispositif de rappel hydraulique des chariots; la fig. 2 est une vue de face de la machine de la fige 1 et plus particulièrement d'une coupe verticale parallèle de l'avant du traînard con- stituant un bloc ou tablier dans lequel sont groupés tous les organes de ré- glage et de contrôle du mouvement des chariots;
la fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2 avec arrachement par- tiel et enlèvement du couvercle qui protège le dispositif hydraulique pour la commande de l'embrayage, du serrage et du desserrage du mandrin, et du couvercle protégeant le mécanisme d'avancement avec débrayage automatique en fin de travail et débrayage commandé en cas d'incident en cours de tra- vail ; la fig. 4 est une vue schématique de l'ensemble du dispositif hydraulique pour la commande de l'embrayage, du serrage et du desserrage du mandrin; la fig. 5 est une vue schématique en perspective du dispositif hydraulique de la fig. 4 et de sa liaison avec la came de débrayage automa- tique et le poussoir de commande de débrayage en cours de travail;
la fige 6 est une coupe du même dispositif hydraulique suivant VI-VI de la figa 3, c'est-à-dire par un plan vertical perpendiculaire à l'a- xe de la broche et passant par l'axe d'un cylindre d'inversion du serrage du mandrin; la fig. 7 est une vue de détail à plus grande échelle de deux des organes d'un dispositif de verrouillage d'un levier de commande de l'em- brayage hydraulique; la fig. 8 est une coupe agrandie suivant VIII-VIII de la fige 6 ;
<Desc/Clms Page number 3>
la fig. 9 est une coupe horizontale partielle suivant IX-IX des fig. 2, 11 et 12 à plus grande échelle passant par l'axe de l'arbre cannelé de commande du mécanisme d'avancement des chariots;
la fig. 10 est une vue en plan et coupe partielle à échelle agrandie d'une partie de la machine des fige 1, 2 et 3 après avoir enlevé le couvercle du boîtier dans lequel sont groupés les dispositifs de réglage et de contrôle en cours de travail; la fig. 11 est une vue en coupe verticale correspondant à XI-XI de la fig. 10 ; la fig. 12 est une vue en coupe verticale correspondant à XII- XII de la fig. 10 ; la fig. 13 est une vue en coupe partielle suivant XIII-XIII de la fig. 10.
La machine à fileter semi-automatique représentée au dessin (fig. 1 à 3) et décrite ci-après a la forme générale d'un tour et comprend un bâti B, une poupée fixe avec broche munie d'un mandrin ou autre disposi- tif de fixation de pièce M pouvant être entraîné par tout mécanisme conve- nable, une poupée mobile à contre-pointe R dont la position est réglable, enfin un traînard T que l'on peut fixer de manière connue dans une posi- tion déterminée pour l'usinage d'une série de pièces identiques.
On désigne (fig. 1) par 1 un chariot disposé pour pouvoir cou- lisser sur le traînard parallèlement à l'axe des pièces à fileter et par 2 un chariot transversal disposé pour pouvoir-coulisser sur le chariot 1 dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation de la broche de la machine, le chariot transversal 2 est disposé pour recevoir un chariot supérieur porte-outil non représenté.
3 désigne (fig. 2 et 3) un arbre cannelé supporté par des paliers sur le bâti B et qui peut être entraîné par l'intermédiaire d'un train d'en- grenages en synchronisme avec la broche M ; cet arbre 3 traverse la partie avant ou tablier 5 du traînard T ; il transmet son mouvement au mécanisme d'en- traînement des chariots 1 et 2, mécanisme groupé dans ce tablier 5.
Un arbre 4 cannelé, également supporté par des paliers sur le bâti B traverse le tablier 5 ; arbre 4 peut coopérer à l'une de ses ex- trémités avec un dispositif de commande d'embrayage de la transmission de mouvement à la broche M, dispositif de commande agissant en opposition avec un dispositif de rappel élastique dans la position de débrayage; à son autre extrémité l'arbre 4 peut coopérer avec un dispositif de blocage de l'embra- yage assurant la position d'embrayage.
Le tablier 5 comporte à sa partie supérieure un boîtier 6 avec un couvercle 7 donnant accès lorsqu'il est ouvert à -bous les organes qui permettent le réglage et la surveillance des fonctions de la machine: nombre de passes, profondeur des passes successives, nombres de filets par pas.
Cette organisation qui groupe les fonctions à proximité du conducteur de la machine est une caractéristique importante de l'invention. Comme on le verra, le tablier comporte également un dispositif de débrayage automatique, un dis- positif de débrayage commandé par l'opérateur, un dispositif de réglage de la passe finale lorsqu'on termine le filetage de la première d'une série de piè- ces, un dispositif de dégagement rapide de l'outil en fin de passe et de re- tour en position précise de travail.
Une autre caractéristique importante de la machine à fileter con- forme à l'invention est constituée par un dispositif à pression fluide pour commander l'embrayage de la machine. Le fluide,utilisé, généralement de l'hui- le, est fourni par une source S (voir figo 1) de tout type convenable qui peut être logée à la partie inférieure dans le bâti B.
Ce fluide sous pres- sion peut aussi de préférence être utilisé pour actionner un dispositif de rappel hydraulique d'une part entre le traînard T et le chariot 1 longitudi- nal, d'autre part entre le chariot 2 transversal et le chariot 1, ce disposi- tif de rappel est constitué essentiellement par un cylindre C et un piston P
<Desc/Clms Page number 4>
solidaires l'un de l'autre respectivement de l'un des deux éléments animés au cours du travail d'un déplacement relatif, le fluide sous pression étant amené dans une chambre étanche fermée entre le piston et le cylindre. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet français pour "Dispositif de rappel hydraulique pour mécanisme de translation de chariots de machines- outils et analogues" déposée le 29 mars 1951 sous le N 607.275 par les de- mandeurs.
Dans un mode préféré de réalisation de la machine, le dispositif d'embrayage comporte un levier 8 (voir fig. 4 et 5) porté par un axe 9 mon- té pivotant dans le bâti de la machine du côté de la prise de mouvement.
L'axe 9 porte deux cames 10 et 11 qui peuvent d'ailleurs être réunies en un seul bloc et qui sont calées sur cet axe 9. La came 10 est en contact avec un galet 12 solidaire de la queue d'un piston-valve 13 qui commande l'embra- yage. La came 11 est en contact avec un galet 14 solidaire d'un piston-valve 15 qui commande le serrage ou le desserrage du mandrin.
Une came 16 est soli- daire d'un axe 17 pouvant pivoter dans le bâti, la came 16 est en contact avec un galet 18 solidaire d'un piston-valve 19 que l'on peut déplacer à l'ai- de d'un levier 32 calé sur l'arbre 17, ce qui permet d'inverser l'amenée du fluide sous pression au mécanisme de tout type convenable qui commande le ser- rage du mandrin ou son desserrage, l'inversion de la circulation du fluide permettant de serrer une pièce par l'extérieur ou par l'intérieur. 20 dési- gne une chambre cylindrique avec piston dont la tige 21 prend appui contre une tige 22 qui commande l'embrayage de la machine; un ressort de rappel 142 tend à soulever le piston et sa tige 21.
Sur la fig. 4 on a représenté en grisé les canalisations parcou- rues par le fluide sous pression et par un double trait les canalisations en communication avec un réservoir de fluide non comprimé dans lequel puise la source S pour mettre ce fluide sous pression. On a désigné par 23 la canali- sation d'amenée de fluide sous pression à partir de la source S ; 24 est la canalisation de retour du fluide utilisé.
Chacun des pistons-valves 13 et 15 est sollicité vers sa came correspondante par un ressort 25 comme le piston 19 (voir fig. 6). Lorsqu'on fait pivoter le levier 8 pour le mettre dans la position "ouverture du man- drin", le galet 14 vient s'appuyer dans un évidement 26 et le levier 8 se trouve immobilisé; le fluide sous pression passe par la canalisation 28 au lieu de passer par la canalisation 27 et inversement cette dernière canali- sation est mise en communication avec la réserve de fluide non comprimé.
On referme le mandrin en plaçant le levier 8 dans la position neutre verticale ; pour embrayer il suffit de continuer à pousser le levier 8 dans la position marquée "embrayage"; lorsqu'on lâche le levier 8 il reprend de lui-même la position neutre verticale et se trouve immobilisé dans cette position par suite de l'engagement du galet 12 dans un évidement 29 de la came 10; lors du retour du levier 8 en.position verticale, la canalisation 30 cesse de communiquer avec la canalisation 23 par suite de la levée du piston 13, et les canalisations 30 et 24 sont mises en communication. La tige 22 solli- citée par un ressort 31 vers le haut dans la position de débrayage (voir fig. 5) est maintenue dans la position correspondant à l'embrayage de la ma- chine par un dispositif de verrouillage porté par le tablier 5.
Ce dispositif de verrouillage de l'embrayage comprend un sec- teur conique denté 33 en prise avec un pignon conique 34 porté par un axe 35 qui porte aussi un autre pignon conique 36 ; un pignon 37 monté sur un axe 38 vertical est en prise avec le pignon 36. A son extrémité supérieure l'axe 38 porte une butée 39 qui prend appui contre un épaulement correspon- dant d'un levier 40 pouvant pivoter autour d'un axe 41 (voir fige 5 et 6) sous l'action d'un doigt 42 porté par le tambour 43 qui règle le nombre de passes à effectuer pour un filetage donné. Un ressort 44 de traction sol- licite une tige 45 solidaire du levier 40 pour maintenir ce levier en butée contre la butée 39 de l'arbre 38.
Lorsque la dernière passe de travail est - terminée, le doigt 42 entraîné par le mécanisme d'avance du chariot 2 trans- versal vient faire pivoter le levier 40 en dégageant la butée 39, laissant ainsi toute liberté de tourner à l'arbre 38 et par suite à l'arbre 4 et à
<Desc/Clms Page number 5>
un levier 46 solidaire de cet arbre 4 et articulé à son extrémité libre avec la tige 22 de commande de l'embrayage l'ensemble de ces mouvements étant fa- cilité par la détente du ressort 31.
Comme il peut être nécessaire de débrayer la machine en cas d'incident de fonctionnement, le boîtier 5 du tablier 5 supporte un bouton- poussoir 47 sollicité par un ressort 48 vers l'extérieur et forment l'extré- mité d'une tige 49 sur laquelle est fixé un petit axe transversal 50 suscep- tible de pousser la tige 45 lorsqu'on pousse le bouton 47; cette manoeuvre fait basculer la tige 45 et son levier 40 en dégageant la butée 39,ce qui libère l'embrayage comme il a été dit précédemment.
Un dispositif de sécurité verrouille l'axe 9 du levier 8 lorsque la machine travaille. Ce dispositif (voir fig. 5 à 8) comporte un levier 51 calé sur l'arbre 4 formant à son extrémité libre une fourche 52 dont les branches sont engagées dans des évidements correspondants d'une pièce cylin- drique 53 montée pour coulisser dans un boîtier du bâti B ; pièce 53 pré- sente un méplat 54 dans lequel est pratiquée une rainure 55 ; un autre organe 56 cylindrique est aussi monté coulissant dans le bâti B perpendiculairement à l'axe de la pièce 53; l'organe 56 présente un méplat 57 avec une nervure 58 disposée pour pénétrer dans la rainure 55.
Sur l'axe 9 est claveté un disque 59 présentant un cran 60 dans lequel peut venir s'engager un doigt 61 main- tenu dans un évidement cylindrique de la pièce 56 et poussé par un ressort 62 ; lorsque le levier 8 est ramené en position neutre verticale après serrage du mandrin et embrayage, il est maintenu dans cette position par le fait que le doigt 61 est engagé dans l'encoche 60.
Le déverrouillage de l'axe 9 sera obtenu soit lors du débrayage automatique à la fin de l'usinage d'une pièce., soit par l'intervention de l'ouvrier appuyant sur le poussoir 47. L'ensemble des pistons-valves et.- du- mécanisme de commande hydraulique se trouve dans un boîtier protégé par un couvercle 63 (fig. 3 et 6),
Le mécanisme de transmission de mouvement aux chariots 1 et 2 est disposé dans le tablier 5 du traînard; il est entraîné par l'arbre canne- lé 3 de prise de mouvement, arbre passant dans des orifices convenables du traînard qui présente des portées pour un pignon 64 muni de cannelures per- mettant à ce dernier de coulisser sur l'arbre 3.
Le pignon 64 engrène avec une roue 65 dentée portée par un arbre 66 à camesp cet arbre 66 étant soutenu dans des portées soutenues dans le bâti B et largement dimensionnées. La roue 65 présente un alésage conique monté sur une portée 67 conique de l'arbre 66 avec une clavette 68; ce montage est une caractéristique avantageuse de l'in- vention car il assure la concentricité parfaite de l'arbre 66 et de la roue 65, évitant ainsi un risque de faux-rond nuisible à la précision d'usinage.
L'arbre 66 porte à une extrémité une came 69 en forme de cloche, ou came des pas interchangeable et adaptée au pas du filetage à exécuter; sur l'arbre 66 est également montée à l'extrémité opposée une came double 70 présentant deux chemins latéraux 71 et 72 ; butée à billes 73 reçoit la poussée latérale principale exercée sur le chemin de came 69 par un galet 74 solidaire du chariot 1 (voir fig. Il) dont il assure le déplacement; le chariot 1 étant constamment poussé par la pression fluide qui s'exerce entre son piston P et le cylindre C du traînard (voir fig. 1).
La transmission du mouvement transversal à donner au chariot 2 et par conséquent au porte-outil se fait par la suite des organes suivants: came 70, galet 76 prenant appui sur le chemin 71, levier 77 articulé sur un axe 78 et portant le galet 76 ; 79 articulée en 80 par un axe avec le levier 77, axe sur lequel est accroché un ressort de traction 81 attaché d'autre part en un point fixe du tablier ; levier82 articulé en 83 avec la tige 79 et en 84 avec une barrette 85, ce levier 82 pivotant autour d'un axe fixe 86; la barrette 85 guidée pour coulisser longitudinalement sur une platine entre des galets-guide 87; un cliquet 88 sollicité par un ressort 89 pour pivoter autour d'un axe 90 en venant prendre appui contre une roue dentée 91 susceptible de tourner autour de son axe vertical.
Le galet 76 dé- termine l'oscillation du levier 77 et par suite le mouvement alternatif de la barrette 85 et du cliquet 88 qui fait tourner dans un sens la-roue 91
<Desc/Clms Page number 6>
maintenue dans le sens opposé par un cliquet 92 sollicité par un ressort non représenté. L'axe de la roue 91 traverse le boîtier 6 et porte fixé à son extrémité inférieure un pignon 93 en prise avec un secteur denté droit 94 solidaire d'un axe 95 sur lequel est montée à la partie supérieure une came de passes 96 de tout type connu, interchangeable ou réglable, cette dernière comprenant de préférence deux corps excentrés à emboîtement conique (voir fig. 13) sur l'axe 95.
A son tour la came 96 en tournant détermine la position d'un sabot 97 articulé sur une tige coulissante 98 portant une crémaillère 99 en prise avec un pignon 100; le pignon 100 engrène d'autre part avec une crémaillère 101 taillée dans un manchon 102 disposé pour coulisser dans un logement du traînard T. Une tige 103 est engagée dans le manchon 102 ; sa position étant réglable par coulissement comme on le verra ultérieurement.
Un poussoir 104 articulé à l'extrémité de la tige 103 est en contact avec une butée 105 plane articulée autour d'un axe vertical et à inclinaison réglable par deux tiges V munies d'un filetage non représenté, la butée 105 et les tiges V étant soli- daires du chariot 2 transversal ; cedernier est constamment poussé contre le poussoir 104 par la pression hydraulique agissant entre la tête d'un piston P solidaire duchariot 1 longitudinal et un cylindre C disposé dans le chariot 2.
Le mécanisme précité comporte en outre un ressort de rappel 106 pour ramener la came 96 dans sa position de départ lorsque l'usinage d'une pièce est terminé, un axe 107 solidaire de la barre 85 et permettant de mon- trer une roue 108 dentée, roue actionnée par un cliquet 109 articulé dans le boîtier 6 ;
une came 110 peut être montée sur l'axe 107 pour être entraînée par la roue 108, pour le cas des filets multiples, cette came 110 présentant des parties rentrantes 111 et des parties circulaires 112 de façon à dégager le cliquet d'entraînement 88 lorsque sa queue 113 s'appuie sur une partie circulaire, c'est-à-dire lors d'une passe pour l'exécution de plusieurs fi- lets semblables, 114 désigne un cliquet de retenue de la roue 108, cliquet monté coulissant sur la barre 85 et poussé par un ressort 115. 116 est une butée réglable permettant de limiter la course de barre 85. Un bouton 117 porte une came-poussoir 118 en contact avec un galet 119 porté par le cli- quet 88; en manoeuvrant le bouton 117 disposé sur le traînard pour pouvoir tourner, on peut faire basculer le cliquet 88 pour le dégager de la roue 91.
Sur les fig. 10 et 11, on a désigné par 120 une butée pivotante tenue par un ressort 121 et un arrêt 122; cette butée 120 a pour fonction de retenir le secteur 94 lorsqu'il est ramené en position de départ par le ressort 106.
Le barillet 43 détermine le nombre de passes effectuer en réglant la position de ce barillet par rapport à la roue 91, ce qui règle la position du doigt 42 par rapport au bec du levier 40; pour cela le barillet 43 et la roue 91 présentent des orifices correspondants, le barillet 43 porte une ou des chevilles susceptibles d'être engagées dans ces orifices simultanément ou bien d'être dégagées en soulevant le barillet 43. Lorsque le débrayage se produit par l'action du doigt 42 venant presser le bec du levier 40, la butée 39 étant dégagée, la tige 38 pivote et un doigt 141 vient frapper la queue du cliquet 92 qui se dégage en même temps que le cli- quet 88 de la roue 91; le ressort 106 se détend et ramène la came 96 et le tambour 43 dans la position initiale de travail.
Le mécanisme décrit assure l'avancement de l'outil dans sa po- sition de travail ; convient également de dégager l'outil à la fin de chaque passe, puis de le ramener dans sa nouvelle position de travail, posi- tion déterminée par la rotation synchronisée de la broche, de l'arbre 67 à cames et du mécanisme d'avance transversale décrit. On utilise dans ce but un dispositif à genouillère permettant d'obtenir un déplacement alternatif synchronisé de la tige 103 coulissant dans le manchon 102. Un tel, dispositif est décrit dans la demande de brevet français pour "Dispositif de rcul ra- pide et de retour en position précise de travail pour chariot porte-outil de machines automatiques ou semi-automatiques déposées le 29 mars 1951 sous le N 607.276 par les demandeurs.
<Desc/Clms Page number 7>
La tige 103 (voir fig12) est articulée par un axe 123 avec un levier 124 formant avec un deuxième levier 125 une genouillère dont l'axe 126 est rendu solidaire par toute organisation convenable d'une tige 127.
Le levier 125 est articulé à son autre extrémité autour d'un axe 137 avec un ensemble 128 susceptible de coulisser dans le manchon 102 dans une posi- tion réglable par une pièce 129 filetée vissée dans le manchon 102 présen- tant un filetage correspondant; 130 est un écrou de blocage et 131 un tam- bour fixé sur le manchon 102 et permettant de repérer la position d'une graduation correspondante sur la périphérie de la pièce 129. Le réglage de la position de l'ensemble 128 permet de régler avec une grande précision la position de l'outil pour la passe définitive de la première d'une série de pièces à fileter.
La tige 127 (voir fige 11 et 12) est articulée par un dispositif souple, par exemple une articulation à rotule 132 avec un levier 133 monté pivotant dans le tablier 5 autour d'un axe 134 et portant un galet rotatif 135 coopérant avec le chemin de came 72 de la came 70. Un ressort 136 rap- pelle constamment le galet 135 contre son chemin de roulement 72 dont le profil est étudié pour assurer en fin depasse la descente de la tige 127 et par suite le pliage de la genouillère 124-125 et le recul de la tige 103 dont la position détermine celle du chariot porte-outil; le retour de l'ou- til en position précise de travail s'effectue lorsque la tige 127 se relève pour amener les axes 123-126 et 137 de la genouillère en alignement droit.
Un talon 138 prévu sur l'un des organes de la genouillère permet de conser- ver cet alignement quelle que soit la position de réglage de l'ensemble 128, grâce à l'articulation élastique 132 ; talon 138 vient buter contre une surface dure 139 réservée dans le manchon 102.
Une came 140 montée pour tourner par rapport au tablier 5 autour d'un axe excentré, peut être manoeuvrée à l'aide d'un bouton moleté pour li- miter le mouvement du levier 133 et par suite le recul de la tige 127 et de l'outil dans le cas où on exécute des filetages intérieurs.
Il est bien entendu que l'on peut,-apporter au mode de réalisation représenté et décrit divers changements, perfectionnements ou additions, ou remplacer certains dispositifs par des dispositifs équivalents sans s'écar- ter pour cela de l'esprit général de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1 ) Machine à fileter semi-automatique du type utilisant un outil de profil et comportant une broche rotative fixe avec mandrin, une poupée avec contrepointe de position réglable, un traînard de position réglable por- tant un chariot longitudinal supportant lui-même un chariot transversal porte- outil et un mécanisme d'entraînement pour donner au porte-outil les déplace- ments automatiques longitudinaux et transversaux nécessaires pour le filetage précis d'une pièce en plusieurs passes, caractérisée par ce fait qu'un dispo- sitif hydraulique à pression fluide commande respectivement l'embrayage et le débrayage de la machine et le serrage et le desserrage de la pièce à file- ter sur son mandrin.
2 ) Machine à fileter semi-automatique telle que revendiquée en 1 ) caractérisée par ce fait qu'un premier dispositif hydraulique à pression fluide commande l'embrayage et le débrayage à la machine et qu'un deuxième dispositif hydraulique à pression fluide commande le serrage et le desserra- ge de la pièce à fileter sur son mandrin, un levier de manoeuvre solidaire d'un axe rotatif portant des cames qui coopèrent avec un piston-valve d'ac- tionnement du second dispositif hydraulique et avec un piston-valve d'ac- tionnement du premier dispositif hydraulique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
PERFECTIONED SEMI-AHTOMATIC THREADING MACHINE.
The present invention relates to improvements in threading machines in which a profiling tool is used to machine a part rotating around a fixed axis while the tool is secured to a tool holder automatically animated by longitudinal movements. , parallel to the axis of rotation of the part and transverse movements in a perpendicular direction.
The machines of this type already known with a high production rate require a great expenditure of physical energy on the part of the operator due to the frequent repetition of the maneuvers. ded @ loosening of the chuck, chuck and clutch clamping which take place at each change of workpiece o This is why we have already sought to reduce this fatigue by means of a hydraulic clamping device, of the chuck .
In accordance with the invention, it is sought to further reduce this excessive fatigue significantly by bringing in a fluid pressure to control both the engagement, the disengagement, the clamping and the release of the part by a mandrel or by any other means. other device while maintaining all operating safety ,:
In accordance with the invention, the precision of the machining is increased thanks to the use of a constant fluid pressure to return the carriages, respectively animated by longitudinal and transverse displacements, against the members which ensure these displacements, instead of 'use return springs, the reactions of which on said carriages are a function of the deformation of these springs.
The device described in the application filed in France on March 29, 1951 under N 607.275 for: "Hydraulic return device for translation mechanism of machine tool carriages and the like" can be used for this purpose. Finally, a subject of the invention is also, in a semi-automatic threading machine of the type above, comprising means for varying the number of passes, the depth of the threads.
<Desc / Clms Page number 2>
successive passes and to achieve multiple threads, the grouping of all the adjustment and control devices in a block or table forming part of the saddle and placed at the front of the machine on the side and within direct reach of the worker,
so as to allow the latter to control the operation of the machine during work without having to move and consequently without wasting time.
The object of the invention is the new industrial product which constitutes a semi-automatic threading machine of the aforementioned type comprising, alone or in combination: a hydraulic device for controlling the engagement and disengagement and for the release. control of the tightening and loosening of the spindle; a block located at the front of the machine and fixed on the trolley-holder saddle, this block grouping all the adjustment devices for the number of passes, the depth of successive passes, the number of threads for each thread pitch, as well as that means for controlling the automatic stopping or at will of the machine, a device for hydraulic return of the carriages against the control members which ensure their movement;
finally, a toggle device ensuring rapid retraction of the transverse tool-holder carriage to release the tool at the end of the pass and then to return it to the working position, a device such as that described in the application filed in France on March 29 1951 under N 607.276 for: "Device for rapid backward movement and return to precise working position for tool trolleys of automatic or semi-automatic machines".
The expression “hydraulic” should be understood in its most general sense and the invention also relates to the use of a source of any pressurized fluid suitable for controlling the above-mentioned hydraulic devices.
A description will now be given, by way of illustration of the possibilities for implementing the invention, without any limiting nature of the scope thereof, an embodiment taken as an example and shown in the appended schematic drawing on which: fig. 1 is a top view of the assembly of a threading machine with cutouts and horizontal cuts, partial showing the diagram of the hydraulic return device of the carriages; fig. 2 is a front view of the machine of the freeze 1 and more particularly of a parallel vertical section of the front of the saddle constituting a block or apron in which are grouped all the adjustment and control members of the movement of carriages;
fig. 3 is a view similar to FIG. 2 with partial pull-out and removal of the cover which protects the hydraulic device for controlling the clutch, clamping and releasing of the chuck, and the cover protecting the advance mechanism with automatic disengagement at the end of work and controlled disengagement in the event of an incident during work; fig. 4 is a schematic view of the assembly of the hydraulic device for controlling the clutch, tightening and loosening of the mandrel; fig. 5 is a schematic perspective view of the hydraulic device of FIG. 4 and its connection to the automatic disengagement cam and the disengagement control push button during operation;
the pin 6 is a section of the same hydraulic device along VI-VI of figa 3, that is to say by a vertical plane perpendicular to the axis of the spindle and passing through the axis of a cylinder inversion of the clamping of the mandrel; fig. 7 is a detailed view on a larger scale of two of the members of a locking device for a control lever of the hydraulic clutch; fig. 8 is an enlarged section along VIII-VIII of fig 6;
<Desc / Clms Page number 3>
fig. 9 is a partial horizontal section along IX-IX of FIGS. 2, 11 and 12 on a larger scale passing through the axis of the splined shaft for controlling the mechanism for advancing the carriages;
fig. 10 is a plan view and partial section on an enlarged scale of a part of the machine of freezes 1, 2 and 3 after having removed the cover of the box in which are grouped the adjustment and control devices during work; fig. 11 is a vertical sectional view corresponding to XI-XI of FIG. 10; fig. 12 is a vertical sectional view corresponding to XII-XII of FIG. 10; fig. 13 is a partial sectional view along XIII-XIII of FIG. 10.
The semi-automatic threading machine shown in the drawing (fig. 1 to 3) and described below has the general shape of a lathe and comprises a frame B, a fixed headstock with spindle provided with a mandrel or other device. part M fixing tif which can be driven by any suitable mechanism, a tailstock with tailstock R whose position is adjustable, finally a saddle T which can be fixed in a known manner in a determined position for machining of a series of identical parts.
We denote (fig. 1) by 1 a carriage arranged to be able to slide on the saddle parallel to the axis of the pieces to be threaded and by 2 a transverse carriage arranged to be able to slide on the carriage 1 in a direction perpendicular to the thread. 'axis of rotation of the spindle of the machine, the transverse carriage 2 is arranged to receive an upper tool-holder carriage, not shown.
3 denotes (fig. 2 and 3) a splined shaft supported by bearings on the frame B and which can be driven by means of a gear train in synchronism with the spindle M; this shaft 3 passes through the front part or apron 5 of the lagger T; it transmits its movement to the drive mechanism of the carriages 1 and 2, a mechanism grouped in this apron 5.
A splined shaft 4, also supported by bearings on the frame B passes through the apron 5; shaft 4 can cooperate at one of its ends with a device for controlling the clutch of the movement transmission to the spindle M, a control device acting in opposition to an elastic return device in the disengaged position; at its other end, the shaft 4 can cooperate with a clutch locking device ensuring the clutch position.
The apron 5 comprises at its upper part a housing 6 with a cover 7 giving access, when it is open all the way, to the organs which allow the adjustment and monitoring of the functions of the machine: number of passes, depth of successive passes, numbers of nets per step.
This organization which groups the functions close to the operator of the machine is an important characteristic of the invention. As will be seen, the apron also comprises an automatic disengagement device, a disengagement device controlled by the operator, a device for adjusting the final pass when the threading of the first of a series of pieces is finished. - these, a device for quick release of the tool at the end of the pass and return to the precise working position.
Another important feature of the threading machine according to the invention is a fluid pressure device for controlling the clutch of the machine. The fluid used, generally oil, is supplied by a source S (see fig. 1) of any suitable type which can be housed at the lower part in the frame B.
This pressurized fluid can also preferably be used to actuate a hydraulic return device on the one hand between the saddle T and the longitudi- nal carriage 1, on the other hand between the transverse carriage 2 and the carriage 1, this return device consists essentially of a cylinder C and a piston P
<Desc / Clms Page number 4>
integral with one another respectively with one of the two elements animated during the work of a relative displacement, the pressurized fluid being brought into a sealed chamber closed between the piston and the cylinder. Such a device is described in the French patent application for "Hydraulic return device for the translation mechanism of machine tool carriages and the like" filed on March 29, 1951 under number 607.275 by the applicants.
In a preferred embodiment of the machine, the clutch device comprises a lever 8 (see FIGS. 4 and 5) carried by a pin 9 mounted to pivot in the frame of the machine on the power take-off side.
The axis 9 carries two cams 10 and 11 which can moreover be combined in a single block and which are wedged on this axis 9. The cam 10 is in contact with a roller 12 integral with the tail of a piston-valve 13 which controls the clutch. The cam 11 is in contact with a roller 14 integral with a piston-valve 15 which controls the tightening or loosening of the mandrel.
A cam 16 is integral with an axis 17 which can pivot in the frame, the cam 16 is in contact with a roller 18 integral with a piston-valve 19 which can be moved with the aid of. a lever 32 fixed on the shaft 17, which makes it possible to reverse the supply of the pressurized fluid to the mechanism of any suitable type which controls the tightening of the mandrel or its loosening, the reversal of the circulation of the fluid allowing to clamp a part from the outside or from the inside. 20 denotes a cylindrical chamber with a piston, the rod 21 of which bears against a rod 22 which controls the clutch of the machine; a return spring 142 tends to lift the piston and its rod 21.
In fig. 4 is shown in gray the pipes traversed by the pressurized fluid and by a double line the pipes in communication with a reservoir of uncompressed fluid from which the source S draws to put this fluid under pressure. The line 23 for supplying pressurized fluid from the source S is designated by 23; 24 is the return pipe for the fluid used.
Each of the piston-valves 13 and 15 is biased towards its corresponding cam by a spring 25 like the piston 19 (see FIG. 6). When the lever 8 is rotated to put it in the "chuck open" position, the roller 14 comes to rest in a recess 26 and the lever 8 is immobilized; the pressurized fluid passes through line 28 instead of passing through line 27 and conversely, the latter line is placed in communication with the reserve of uncompressed fluid.
The mandrel is closed by placing the lever 8 in the vertical neutral position; to engage it is sufficient to continue pushing lever 8 to the position marked "clutch"; when the lever 8 is released, it automatically returns to the vertical neutral position and is immobilized in this position following the engagement of the roller 12 in a recess 29 of the cam 10; when the lever 8 returns to vertical position, the pipe 30 ceases to communicate with the pipe 23 following the lifting of the piston 13, and the pipes 30 and 24 are placed in communication. The rod 22 biased by a spring 31 upwards in the disengaged position (see fig. 5) is held in the position corresponding to the clutch of the machine by a locking device carried by the apron 5.
This clutch locking device comprises a toothed bevel sector 33 in engagement with a bevel gear 34 carried by a pin 35 which also carries another bevel gear 36; a pinion 37 mounted on a vertical axis 38 engages with the pinion 36. At its upper end the pin 38 carries a stop 39 which bears against a corresponding shoulder of a lever 40 which can pivot about an axis 41 (see freezes 5 and 6) under the action of a finger 42 carried by the drum 43 which regulates the number of passes to be made for a given thread. A tension spring 44 urges a rod 45 integral with the lever 40 in order to keep this lever in abutment against the stop 39 of the shaft 38.
When the last working pass is finished, the finger 42 driven by the feed mechanism of the transverse carriage 2 rotates the lever 40 by releasing the stop 39, thus leaving complete freedom to rotate the shaft 38 and as a result of tree 4 and
<Desc / Clms Page number 5>
a lever 46 integral with this shaft 4 and articulated at its free end with the clutch control rod 22, all of these movements being facilitated by the relaxation of the spring 31.
As it may be necessary to disengage the machine in the event of an operating fault, the housing 5 of the apron 5 supports a push button 47 biased by a spring 48 outwards and forms the end of a rod 49. on which is fixed a small transverse axis 50 capable of pushing the rod 45 when the button 47 is pushed; this maneuver causes the rod 45 and its lever 40 to tilt by releasing the stop 39, which releases the clutch as has been said previously.
A safety device locks the axis 9 of the lever 8 when the machine is working. This device (see Figs. 5 to 8) comprises a lever 51 wedged on the shaft 4 forming at its free end a fork 52 whose branches are engaged in corresponding recesses of a cylindrical part 53 mounted to slide in a frame housing B; part 53 has a flat 54 in which a groove 55 is made; another cylindrical member 56 is also mounted to slide in the frame B perpendicular to the axis of the part 53; the member 56 has a flat 57 with a rib 58 arranged to penetrate into the groove 55.
On the pin 9 is keyed a disc 59 having a notch 60 in which a finger 61 can be engaged, held in a cylindrical recess of the part 56 and pushed by a spring 62; when the lever 8 is returned to the vertical neutral position after clamping of the mandrel and engagement, it is held in this position by the fact that the finger 61 is engaged in the notch 60.
The unlocking of the axis 9 will be obtained either during the automatic disengagement at the end of the machining of a part., Or by the intervention of the worker pressing the pusher 47. All the piston-valves and .- the hydraulic control mechanism is in a box protected by a cover 63 (fig. 3 and 6),
The movement transmission mechanism to the carriages 1 and 2 is arranged in the apron 5 of the lagger; it is driven by the power take-off splined shaft 3, the shaft passing through suitable orifices of the lagger which has bearing surfaces for a pinion 64 provided with splines allowing the latter to slide on the shaft 3.
The pinion 64 meshes with a toothed wheel 65 carried by a camshaft 66, this shaft 66 being supported in bearing surfaces supported in the frame B and widely sized. The wheel 65 has a conical bore mounted on a conical bearing surface 67 of the shaft 66 with a key 68; this assembly is an advantageous characteristic of the invention because it ensures the perfect concentricity of the shaft 66 and of the wheel 65, thus avoiding a risk of runout detrimental to the machining precision.
The shaft 66 carries at one end a cam 69 in the form of a bell, or cam interchangeable pitch and adapted to the pitch of the thread to be executed; on the shaft 66 is also mounted at the opposite end a double cam 70 having two lateral paths 71 and 72; ball bearing 73 receives the main lateral thrust exerted on the cam track 69 by a roller 74 integral with the carriage 1 (see FIG. II), the displacement of which it ensures; the carriage 1 being constantly pushed by the fluid pressure exerted between its piston P and the cylinder C of the lagger (see fig. 1).
The transmission of the transverse movement to be given to the carriage 2 and consequently to the tool holder is subsequently effected by the following members: cam 70, roller 76 bearing on the path 71, lever 77 articulated on an axis 78 and carrying the roller 76 ; 79 articulated at 80 by an axis with the lever 77, axis on which is hung a tension spring 81 attached on the other hand at a fixed point of the apron; lever 82 articulated at 83 with the rod 79 and at 84 with a bar 85, this lever 82 pivoting about a fixed axis 86; the bar 85 guided to slide longitudinally on a plate between guide rollers 87; a pawl 88 urged by a spring 89 to pivot about an axis 90 by coming to bear against a toothed wheel 91 capable of rotating about its vertical axis.
The roller 76 determines the oscillation of the lever 77 and consequently the reciprocating movement of the bar 85 and of the pawl 88 which turns the wheel 91 in one direction.
<Desc / Clms Page number 6>
held in the opposite direction by a pawl 92 biased by a spring, not shown. The axis of the wheel 91 passes through the housing 6 and carries fixed at its lower end a pinion 93 in engagement with a right toothed sector 94 integral with an axis 95 on which is mounted at the upper part a cam 96 of all passes. known type, interchangeable or adjustable, the latter preferably comprising two eccentric bodies with conical fitting (see fig. 13) on the axis 95.
In turn, the cam 96 by turning determines the position of a shoe 97 articulated on a sliding rod 98 carrying a rack 99 in engagement with a pinion 100; the pinion 100 on the other hand meshes with a rack 101 cut in a sleeve 102 disposed to slide in a housing of the saddle T. A rod 103 is engaged in the sleeve 102; its position being adjustable by sliding as will be seen later.
A pusher 104 articulated at the end of the rod 103 is in contact with a flat stop 105 articulated about a vertical axis and with adjustable inclination by two rods V provided with a thread not shown, the stop 105 and the rods V being integral with the transverse carriage 2; This is constantly pushed against the pusher 104 by the hydraulic pressure acting between the head of a piston P integral with the longitudinal carriage 1 and a cylinder C disposed in the carriage 2.
The aforementioned mechanism further comprises a return spring 106 to return the cam 96 to its starting position when the machining of a part is finished, an axis 107 integral with the bar 85 and making it possible to show a toothed wheel 108. , wheel actuated by a pawl 109 articulated in the housing 6;
a cam 110 can be mounted on the axis 107 to be driven by the wheel 108, for the case of multiple threads, this cam 110 having re-entrant parts 111 and circular parts 112 so as to release the drive pawl 88 when its tail 113 rests on a circular part, that is to say during a pass for the execution of several similar threads, 114 designates a pawl for retaining the wheel 108, a pawl slidably mounted on the bar 85 and pushed by a spring 115. 116 is an adjustable stopper making it possible to limit the stroke of bar 85. A button 117 carries a push-cam 118 in contact with a roller 119 carried by the pawl 88; by maneuvering the button 117 placed on the saddle in order to be able to turn, the pawl 88 can be tilted to release it from the wheel 91.
In fig. 10 and 11, 120 denotes a pivoting stop held by a spring 121 and a stop 122; this stop 120 has the function of retaining the sector 94 when it is returned to the starting position by the spring 106.
The barrel 43 determines the number of passes made by adjusting the position of this barrel relative to the wheel 91, which adjusts the position of the finger 42 relative to the nose of the lever 40; for this, the barrel 43 and the wheel 91 have corresponding orifices, the barrel 43 carries one or more pins capable of being engaged in these orifices simultaneously or else of being released by lifting the barrel 43. When the disengagement occurs by the the action of the finger 42 pressing the beak of the lever 40, the stop 39 being released, the rod 38 pivots and a finger 141 strikes the shank of the pawl 92 which is released at the same time as the pawl 88 of the wheel 91 ; the spring 106 relaxes and returns the cam 96 and the drum 43 to the initial working position.
The described mechanism ensures the advancement of the tool in its working position; It is also advisable to disengage the tool at the end of each pass, then to return it to its new working position, position determined by the synchronized rotation of the spindle, the camshaft 67 and the advance mechanism transverse described. To this end, a toggle device is used which makes it possible to obtain a synchronized reciprocating movement of the rod 103 sliding in the sleeve 102. Such a device is described in the French patent application for "A device for rapid movement and return. in precise working position for automatic or semi-automatic machine tool-holder trolleys filed on March 29, 1951 under N 607.276 by the applicants.
<Desc / Clms Page number 7>
The rod 103 (see fig12) is articulated by an axis 123 with a lever 124 forming with a second lever 125 a toggle whose axis 126 is made integral by any suitable organization of a rod 127.
The lever 125 is articulated at its other end about an axis 137 with an assembly 128 capable of sliding in the sleeve 102 in an adjustable position by a threaded part 129 screwed into the sleeve 102 having a corresponding thread; 130 is a locking nut and 131 a drum fixed to the sleeve 102 and making it possible to mark the position of a corresponding graduation on the periphery of the part 129. The adjustment of the position of the assembly 128 makes it possible to adjust with high precision the position of the tool for the final pass of the first in a series of parts to be threaded.
The rod 127 (see fig 11 and 12) is articulated by a flexible device, for example a ball joint 132 with a lever 133 pivotally mounted in the apron 5 about an axis 134 and carrying a rotary roller 135 cooperating with the path of cam 72 of the cam 70. A spring 136 constantly urges the roller 135 against its raceway 72, the profile of which is designed to ensure, at the end of the passage, the descent of the rod 127 and consequently the folding of the knee lever 124- 125 and the retraction of the rod 103, the position of which determines that of the tool-holder carriage; the return of the tool to the precise working position is effected when the rod 127 is raised to bring the axes 123-126 and 137 of the knee lever into straight alignment.
A heel 138 provided on one of the members of the knee pad makes it possible to maintain this alignment whatever the adjustment position of the assembly 128, thanks to the elastic joint 132; heel 138 abuts against a hard surface 139 reserved in the sleeve 102.
A cam 140 mounted to rotate relative to the apron 5 about an eccentric axis, can be operated by means of a knurled knob to limit the movement of the lever 133 and consequently the retraction of the rod 127 and of the tool in the case of making internal threads.
It is understood that it is possible to make various changes, improvements or additions to the embodiment shown and described, or to replace certain devices with equivalent devices without departing for this from the general spirit of the present invention. invention.
CLAIMS.
1) Semi-automatic threading machine of the type using a profile tool and comprising a fixed rotating spindle with mandrel, a tailstock with adjustable position tailstock, an adjustable position saddle carrying a longitudinal carriage itself supporting a transverse carriage tool holder and a drive mechanism to give the tool holder the automatic longitudinal and transverse movements necessary for the precise threading of a workpiece in several passes, characterized in that a fluid pressure hydraulic device respectively controls the clutch and disengagement of the machine and the clamping and loosening of the workpiece on its chuck.
2) Semi-automatic threading machine as claimed in 1) characterized in that a first hydraulic fluid pressure device controls the clutch and disengagement of the machine and a second fluid pressure hydraulic device controls the tightening and the loosening of the piece to be threaded on its mandrel, an operating lever integral with a rotary axis carrying cams which cooperate with a piston-valve actuating the second hydraulic device and with a piston-valve d actuation of the first hydraulic device.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.