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BARNES DRILL Co, résidant à ROCKFORD, Winnebago
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(È.U.A.) .
MACHINE A RECTIFIER LES ALESAGES AVEC EQUIPAGE ':! MEULETTES REGLABLES.
Cette invention concerne de façon générale les machines à rec- tifier les alésages ou à réaléser et plus particulièrement un mécanisme d'ex- pansion de l'outil ou équipage de rectification après son entrée dans l'alé- ' sage de la pièce, afin d'assurer l'expansion tout d'abord à une vitesse ra- pide, puis à une vitesse commandée pendant l'agrandissement de l'alésageo
Le but général de l'invention est d'assurer une commande plus po- sitive de l'expansion de l'outil de rectification que cela n'a été possible jusqu'à présent, pour écarter rapidement les meulettes sans qu'elles touchent encore la paroi de l'alésage quel que soit le degré d'usure de ces meulettes, puis de,les écarter à une vitesse commandée avec précision correspondant à la vitesse à laquelle les meulettes et les surfaces de travail sont rongées.
Une caractéristique de la machine, objet de l'invention, réside dans ce fait que l'expansion des meulettes est assurée par des dispositifs d'actionnement ou entraîneurs fonctionnant électriquement à vitesse élevée et à faible vitesse et ce de façon nouvelle en réponse à un engagement effec- tif entre les meulettes et la paroi de l'alésage de la pièceo
Une autre caractéristique de la machine réside dans la combinai- son des mouvements des dispositifs d'actionnement électriques fonctionnant à vitesse élevée et à faible vitesse et dans leur application au dispositif d'expansion des meulettes par l'intermédiaire d'une liaison comprenant un dispositif nouveau pour tâter ou détecter l'engagement des meulettes et de la paroi de l'alésage et interrompre le fonctionnement du dispositif d'actionne- ment fonctionnant à grande vitesse.,
Une autre caractéristique encore de la machine réside dans l'uti- lisation nouvelle du dispositif d'actionnement mécanique commandant l'expan- sion des meulettes en vue de signaler l'usure de celles-ci.
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Une autre caractéristique encore réside dans l'incorporation au mécanisme d'expansion des meulettes d'un dispositif de conception nouvelle pour limiter la pression maximum qui peut être exercée sur elles.
Une autre caractéristique encore de la machine réside dans un dispositif de commande de conception nouvelle servant à déterminer la durée de l'éclipsage des meulettes en vue de réduire le temps nécessaire à l'ex- pansion de l'équipage de rectification quand ses meulettes sont usées..
Une autre caractéristique encore de la machine réside dans un nou- veau mode de détection de l'engagement des meulettes et de la pièce et de com- binaison des mouvements des dispositifs d'actionnement électriques, afin d'as- surer les vitesses désirées d'expansion de l'équipage de rectification.
D'autres caractéristiques de la machine découlent de la suite de ce texte et des dessins schématiques annexés dans lesquels est représenté un mode de réalisation de la machine, objet de l'invention.
La figo 1 est une vue en élévation fragmentaire de la tête et de l'outil d'une machine à rectifier les alésages comportant les caractéristiques de l'invention.
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La fig. 2 est une vue en coupe fragmentaire faite par la ligne 2-2 en fige 1.
La frigo 3 est une vue en coupe faite par la ligne 3-3 en fig. 2.
La fig 4 est une vue en coupe fragmentaire faite par la ligne 4-4 en frigo in Les figSo 5 et 6 sont des vues en coupe fragmentaire faites res- pectivement par les lignes 5-5 et 6-6 en fig. 4.
La fig. 7 est une vue schématique de la variante de construction du mécanisme d'entraînement
La figo 8 est une vue schématique montrant le diagramme du cir- cuit hydraulique qui dessert la machine.
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La frigo 9 est un diagramme du circuit électrique.
La figo 10 est une vue schématique mettant en évidence l'appli- cation de l'invention à une machine à rectifier les alésages à plusieurs bro-
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ches.
Le mécanisme d'expansion de l'équipage de rectification est d'une application particulièrement heureuse aux machines à rectifier ou à réaléser comprenant un outil de rectification 10 supporté par l'extrémité inférieure d'une queue Il accouplée à une broche 12 qui tourillonne sur une tête creuse 13 pouvant coulisser sur des tiges de guidage verticales :LA (figo 4) montées sur le bâti 15 de la machine., La broche 12 est entraînée par un moteur élec- trique 16 monté sur le bâti;
son arbre cannelé 17 engrène avec la broche.La montée et la descente de la tête en vue de faire entrer l'équipage de rectifi- cation éclipsé dans l'alésage 18 de la pièce ou, au contraire, de l'en faire sortir et de faire aller et venir ledit équipage sorti à l'intérieur de l'alé- sage peuvent être assurées par un dispositif d'actionnement hydraulique 19 monté sur le bâti de la machine et alimenté en fluide sous pression par une pompe 20 actionnée par un moteur sous la commande d'un distributeur inverseur 21.
L'équipage de rectification 10 se compose de plusieurs meulettes 22 espacées (angulairement parlant) autour d'un corps 23 et normalement mainte-
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nues par des ressorts contre des cames coniques 24. Celles-ci sont calées sur une tige 25 qui se dresse au-dessus de la queue de l'outil et de la broche 12.
Quand la tige s'abaisse, les meulettes 22 s'écartent pour venir toucher la paroi de l'alésage 18, la pression extérieure s'exerçant sur les meulettes étant main- tenue tant que la broche tourne et se déplace selon un mouvement de va-et-vient afin d'agrandir l'alésage jusqu'au diamètre désiré.
L'invention prévoit un nouveau mécanisme perfectionné actionné par
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un moteur électrique porté par la tête 13 et entrant en fonctionnement après l'entrée de l'outil ou équipage de rectification éclipsé dans l'alésage pour abaisser la tige à une vitesse relativement élevée jusqu'à ce que les meulet- tes 22 viennent effectivement en contact avec la paroi de l'alésage, puis à une vitesse très réduite commandée avec précision, et correspondant à la vi= tesse d'usure des meulettes et de la pièce pendant l'agrandissement de l'alé- sageo D'une façon générale, le mécanisme d'expansion comporte deux entraîneurs mécaniques actionnés par moteur dont les mouvements sont combinés par un dif- férentiel et transmis à la tige 2±,
le mouvement à grande vitesse étant subi- tement interrompu en réponse au développement d'un couple prédéterminé dans l'accouplement d'entraînement résultant du contact des meulettes 22 avec la
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paroi de l'alésage I8o Bien que l'entraîneur à deux vitesses puisse affecter différentes formes, il comprend dans l'exemple présent des moteurs électriques 30 et 31 montés sur la tête 12 et reliés aux éléments terminaux 3¯2 et 23l d'un engrenage différentiel de type planétaire 34. monté dans un prolongement tubulaire ou car- ter 3j) faisant saillie horizontalement par rapport à la tête 12. (figo 4)o Le moteur 1 est disposé à l'extrémité extérieure de ce prolongement; son arbre 36 est tourillonné dans un coussinet ,"7 et porte à son extrémité le pignon planétaire 33. du différentiel.
Ce pignon engrené avec des pignons satellites 38 espacés angulairement dont les arbres sont tourillonnés sur l'organe inter- médiaire 39 du différentiel.Les pignons satellites engrènent avec une couron-
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ne dentée 3.2 qu'ils supportent et dont la périphérie externe dentée lui, consti- tue une roue tangente engrenant avec une vis sans fin .42 (Figo 5).
Cette der- nière est calée sur un arbre 43 tourillonné dans des paliers à billes 44. et portant une roue tangente lu commandée par une vis sans fin 46 calée sur l'ar- bre du moteur ,,0 dont le stator est fixé à l'extérieur du carter 35 On remar- quera que les deux vis sans fin démultiplient sensiblement la vitesse du mo- teur 30 transmise au différentiel qui lui-même produit la réduction désirée de
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la vitesse du moteur ,1¯0
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Le croisillon .22 du différentiel est calé sur un arbre 47 (Fig .4) tourillonné dans un palier ou coussinet et faisant saillie à l'intérieur de la tête 1l où son autre extrémité est supportée par un coussinet 49.
L'extrémi- té cannelée de l'arbre porte une vis sans fin 21. engrenant avec une roue' tan- gente 52 tourillonnée dans des coussinets J2 (Figo 2) pour tourner suivant un axe vertical. Cette roue est taraudée intérieurement et constitue l'écrou d'une vis JA montée sur l'arbre 55 pouvant coulisser dans des guides,26 (Figo 2 et 3) par lesquels l'arbre et l'écrou sont empêchés de tourner l'un par rapport à l'au- tre. L'extrémité inférieure j59¯ (figo 2) de la tige de la vis prend appui sur un bouchon 60 pouvant coulisser dans la tête 13 et supportant un palier de butée 61.
Il découle de ce qui précède que les mouvements de rotation des mo-
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teurs ±0, et 31 sont combinés par le différentiel â4 puis, après une seconde dé- multiplication de la vitesse due à l'engrenage par vis sans fin 2l= et par l'ensemble vis et écrou 2J.t., ces mouvements sont transformés en mouvements de va-et-vient de la tige d'expansion 2j>.<. Les rapports des engrenages sont tels que quand les deux moteurs tournent dans un sens pour faire descendre la tige, le diamètre de l'équipage de rectification 10 augmente relativement rapidement, par exemple de 1 mmo par seconde environ. Par contre, lorsque le moteur 30 seul fonctionne, le diamètre de l'équipage de rectification augmente beaucoup plus lentement, par exemple de 0,05 mm par seconde environ.
Cette faible vitesse d'expansion est choisie afin de correspondre approximativement à la vitesse d'usure d'un certain type de meulette et de la matière de la pièce à rectifier et peut être modifiée suivant les conditions de travail.
Cette variation de la vitesse peut être obtenue en réglant à la
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main le bouton in, (Figo 9) d'un régulateur de vitesse it0 qui peut être un ap- pareil électronique vendu couramment dans le commerce dans les pays de langue anglaise sous le nom de "Thymotrol" La vitesse du moteur 30 correspondant au voltage qui lui est appliqué,
un voltmère 140a associé au régulateur 10 et dont le fonctionnement répond à la tension de sortie peut être utilisé pour in-
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diquer le taux d'expansion de l'outil ou équipage de rectification 10 produit par le moteur à rotation lente 30. Cet agencement facilite le réglage de la petite vitesse d'expansion et est particulièrement avantageux pour établir une corrélation des vitesses d'expansion de différents équipages dans les ma- chines à outils multiples.
Il se produit un rapide éclipsage de l'équipage de rectification 10 lorsque le moteur à rotation rapide 31 tourne en sens inverse soit seul,
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soit avec le moteur JO. Dans ce cas, étant donné que la tige d'expansion z se soulève et que les cames if, reculent, les bras de l'équipage de rectifica- tion retombent sous l'effet des colliers à ressort généralement employés.
Des moyens sont prévus pour arrêter brusquement le pignon plané-
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taire z3 lorsque le moteur 31 est débranché dans des conditions qui seront dé- crites ci-après. Cette opération est effectuée ici par un frein à friction 6,¯,,' (Figo 6) de construction connue comprenant plusieurs disques de friction z1 emmanchés alternativement en 65 â l'extrémité extérieure de l'arbre cannelé 6 du moteur et en 66 dans le prolongement 35 de la tête et séparés normale- ment par des ressorts 67 agissant sur un anneau terminal 68 du frein égale- ment emmanché par cannelures dans le capot. Un anneau 69 pouvant coulisser est
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emmanché par des cannelures sur un collier z0 porté par un coussinet 71 sup- porté par l'arbre â6.
Une série de rampes 72 formant cames prévues sur les an- neaux 6$ et fui entrent en contact avec des billes lâ et agissent sur elles pour permettre le retrait de l'anneau 68 lorsque l'anneau fil. est dans la position correspondant au desserrage du freinLorsque l'anneau se déplace dans un sens ou dans l'autre à l'écart de cette position, il se trouve adossé à une bride
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J7 prévue sur le collier 70, les billes qui gravissent les rampes des cames provoquant le déplacement axial de l'anneau 68, et pressant les plateaux ou
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disques 61 les uns contre les autres en serrant ainsi le frein.
Cette rotation de l'anneau de commande fil. est assurée par un em- brayage pilote électromagnétique à friction 76 muni d'un noyau 77 à section
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en forme d'U monté â demeure dans le carter 12. et renfermant un enroulement annulaire '7$o Les bras concentriques du noyau s'engagent télescopiquement avec précision dans des pièces polaires intérieures et extérieures 79 et 80 prévues sur une bride Il dont le moyeu est claveté sur l'arbre du moteur 360 Ces pièces polaires se terminent par des surfaces 81 séparées par des segments d'usure 82 et étudiées en vue de leur engagement axial par friction avec un
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anneau d'induit 83 emmanché par des cannelures sur le collier 700
Lorsque l'enroulement 78 est excité, le flux magnétique parcourt un trajet toroïdal traversant le noyau,
les pièces polaires et l'induit et les pôles en rotation sont attirés, produisant ainsi un couple qui fait tourner l'induit jusqu'à ce que les cames aient actionné le frein 63, après quoi l'em= brayage pilote patine jusqu'à ce que l'arbre 36 se soit arrêté.
Avec un frein ainsi construit, l'arbre 36 du moteur est donc stoppé brusquement en réponse
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à l'excitation de l'enroulement '7$a
Conformément à l'invention, des moyens nouveaux sont prévus pour signaler le moment où les meulettes 22 entrent en contact avec la paroi de l'a-
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lésage 18 au cours de l'expansion rapide de l'outil ou équipage de rectifica- tion et pour interrompre le circuit alimentant l'enroulement de l'anneau de commande à grande vitesse avant que les meulettes ne soient soumises à une pres- sion d'écrasement, le dispositif commandant la vitesse réduite continuant à fonc- tionner pour écarter les meulettes pendant le travail de rectification effectif de l'alésage. Ce dispositif indicateur comporte, de préférence, un interrupteur
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de commande 22.
(Fig. 2) actionné par un dispositif pouvant céder en réponse â la formation d'un couple prédéterminé dans la transmission commandant les cames qui provoquent l'écartement ou expansion des meulettes.Bien que ce dispositif élastique puisse affecter différentes formes, il comprend, dans l'exemple pré- sent, la vis sans fin ,51 dont le montage permet un déplacement axial et un res-
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sort 85 (Figso 4 et 8) poussant cette vis sans fin vers l'avant et la mainte- nant normalement contre une butée 86 portant contre le palier A2 qui est main- tenu sur l'arbre 7 par un écrou 87.
Le ressort est enroulé autour de l'arbre
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!.r1. et agit entre un collier réglable 88 vissé sur l'arbre et une bride z prévue â l'extrémité d'un manchon z qui porte par son autre extrémité con- tre l'extrémité intérieure de la vis sans fin 21. En desserrant une vis de
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calage et en faisant tourner le collier 88, la puissance du ressort peut être réglée, faisant ainsi varier le couple ou la force d'expansion à laquelle la vis sans fin commence à céder après l'entrée en contact des meulettes 22 avec la paroi de l'alésage.
L'interrupteur 90 comporte des plots logés dans un boîtier conve- nable 91 monté sur une cloison de la tête 13, ces plots permettant le contact
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de la tige d'actionnement 92 de l'interrupteur avec un poussoir 2l pouvant cou- lisser dans la cloison et pressé par un ressort 94 contre la surface d'une ca- me 95. prévue sur le manchon élastique. Lorsque la vis sans fin se trouve dans
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sa position normale contre la butée 86, le poussoir 25. entre en contact avec un point situé sur la partie inférieure de la came, permettant ainsi à l'inter-
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rupteur 92. de rester fermé.
Lorsque le ressort commence à céder par suite du contact des meulettes 22 contre la paroi de l'alésage 18. de la pièce, le pous- soir 93. se déplace vers l'extérieur pour ouvrir l'interrupteur qui reste ou- vert tant que le reste du jeu de l'accouplement élastique est rattrapé par le
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mouvement de la vis sans fin vers et contre un épaulement de butée 22. prévu sur l'arbre ,1..'7.
L'importance du jeu tel qu'il est déterminé par l'écartement de l'épaulement 2Z de la vis sans fin dans la position normale que montre la fig. 4 est conditionnée par le réglage du ressort 85, de sorte que le temps que met la vis sans fin 51 à atteindre la butée 2Z après l'ouverture de l'in- terrupteur 90 et le débranchement du moteur à rotation rapide est moindre que le temps qui est nécessaire au frein 63. pour arrêter le moteur à rotation ra- pide 31.
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Le frein à friction 62. fonctionnant comme il a été décrit ci- avant en conjonction avec l'engrenage différentiel assure la fonction sup- plémentaire de limiter de façon réglable la pression qui peut être exercée sur les meulettes 22 lorsqu'elles entrent en contact avec la pièce et qu'el-
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les sont pressées vers l'extérieur sous l'action du moteur ',0,. On remarque- ra à ce propos que le couple de réaction régnant dans l'accouplement d'en-
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traînement entre le moteur 22. et les meulettes 22 lorsque ces dernières en- trent en contact avec la pièce se fait sentir en arrière par l'intermédiaire du différentiel 3 tendant à faire patiner le frein à friction 63.
Le point auquel ce patinement ou glissement se produit est déterminé par le degré d'ex-
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citation de l'enroulement J78 qui reste excité pendant l'expansion lente de l'outil de rectification après que le moteur 31 a été débranché. C'est pour- quoi, en réglant l'arrivée de courant à cet enroulement, il est possible de faire varier le point de glissement du frein selon la pression d'expansion maximum que l'on désire exercer sur les meulettes.Aussi n'y a-t-il aucun danger que les meulettes 22 soient surchargées pendant une opération de rec- tification, même si la vitesse d'expansion des meulettes due au moteur 30 ne correspond pas d'une façon précise à la vitesse d'usure des meulettes.
Cette variation sélective du couple-limite au-dessus duquel le frein patine
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est effectuée en montant un rhéostat 22. (Figo 9) dans le circuit d'excitation de l'enroulement du frein qui comporte une source 100 de courant continu et
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des interrupteurs 101 et ï.02o
Grâce à la faible vitesse, commandée avec prévision, à laquelle les meulettes 22 peuvent être écartées lorsqu'elles sont actionnées par le moteur 30 comme décrit ci-avant et par l'engrenage de renvoi, la montée des cames peut couvrir toute la gamme d'usure des meulettes, de sorte que la
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position axiale de la tige d'expansion .25.
correspond à tout moment à l'impor- tance de l'usure des meulettes.Le mouvement de la tige d'expansion est donc mis à profit pour signaler le degré d'usure des meulettes.A cet effet, l'ex- trémité supérieure 103 est prolongée par une crémaillère dont les dents en-
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grènent avec un pignon :LO 4 engrenant à son tour avec une autre crémaillère 105 montée sur la tête Il de façon à coulisser vers son extrémité. A son ex- trémité extérieure la crémaillère 3.0 porte un galet 106 qui, lorsque l'ou- til de rectification est complètement écarté, entre en contact avec l'axe
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d'actionnement 107 d'un interrupteur 108 dont la fermeture indique que les meulettes sont complètement usées et qu'elles doivent être remplacées.
Un interrupteur 109 monté également dans la tête 13 est disposé de façon à pouvoir être fermé par le galet 106 lorsque la tige d'expansion 25 occupe sa position-limite supérieure, l'outil de rectification étant alors complètement refermé,
Si on le désire, les mouvements d'expansion et de rectification opérés respectivement à grande et petite vitesse comme il a été décrit ci- avant peuvent être empruntés à un seul moteur 165 (Fig. 7) qui peut consti- tuer un élément commun des dispositifs d'actionnement à grande et petite vi- tesse décrits ci-avant pour déployer et refermer l'outil de rectification.
C'est ainsi, par exemple, que l'une des extrémités de l'arbre 166 du moteur peut être accouplée à la couronne dentée 41 du différentiel pour produire l'expansion lente de l'outil de rectification lorsque le moteur est excité en vue de tourner dans un certain sens. Le mouvement de l'autre extrémité de l'arbre est transmis par l'intermédiaire d'un embrayage électromagnétique à friction 167 de construction connue au planétaire 33 du différentiel lors- que l'enroulement de l'embrayage est excité en même temps que le moteur 165.
Simultanément, un frein électromagnétique 168 appliqué à l'élément entraîné de l'embrayage est désexcité, de sorte que le mouvement à grande vitesse s'a- joute à la commande à petite vitesse pour déployer ou faire sortir rapidement les meulettes de l'outil.,
En réponse à la fermeture de l'interrupteur 90 par suite de l'en- trée en contact des meulettes 22 avec la paroi de l'alésage, l'embrayage 167 va se trouver privé de courant et le frein 168 va se serrerDe même, l'éclip- sage de l'outil de rectification en réponse à la fermeture de l'interrupteur 150 entraînera l'excitation du moteur 165 en vue de l'opération inverse com- binée avec l'excitation de l'embrayage 167 et la désexcitation du frein.
A tous autres égards, la commande du dispositif électrique commandant l'expan- sion est la même que dans le cas du mode de réalisation précédemment décrit.
Fonctionnement
L'excitation et la desexcitation des dispositifs d'actionnement ou entraîneurs assurant l'expansion et l'éclipsage de l'outil se produisent à des instants précis du cycle automatique de la machine à rectifier qui peut être entraînée par un mécanisme connu dont une forme typique est repré- sentée sur la fig. 8. On suppose ici qu'un cycle complet vient d'être effec- tué. Les divers organes et les circuits de commande sont alors dans l'état que montrent les figs. 8 et 9, le moteur d'entraînement de la broche étant arrêté et la pompe 20 étant en fonctionnement. Les moteurs 30 et 31 sont desexcités et l'enroulement 78 du frein 63 est excité.
Un interrupteur 111 est maintenu ouvert par une came 112 prévue sur un disque 113 qui est dépla- cé d'avant en arrière ou inversement au moyen d'un accouplement flexible à deux voies avec la tète 13 pouvant effectuer un mouvement de va=et-vient.
Une nouvelle pièce ayant été fixée sur le dispositif de fixation, on ferme à la main un interrupteur de mise en marche 115 pour établir un cir- cuit passant par les lignes de courant alternatif afin d'exciter le relais R1 par l'intermédiaire d'un interrupteur de commande d'arrêt 110 normalement fermé et d'un interrupteur 116 alors fermé du relais R9. la fermeture, qui en résulte, d'un interrupteur Il'7 établit un circuit excitant un relais R2, ce circuit passant par l'interrupteur de mise en marche lift, les interrup- teurs 116, 117 et l'interrupteur 109 qui, ainsi qu'il a été dit ci-avant, est fermé lorsque l'équipage de rectification est éclipsé.
L'excitation du relais R2 ferme un interrupteur 118 qui est relié à un solénoïde R3 par l'intermédiaire d'une source de courant, déplaçant 'ain- si un piston plongeur 119 (Fig. 8) vers la droite malgré l'action de son res- sort. Il en résulte l'admission d'un fluide sous pression élevée à la vanne de distribution 21 et à une vanne 120 qui, du fait de la desexcitation du so-
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iénoide R4 est placé de manière à diriger le fluide sous pression vers Ilex- trémité de droite du piston plongeur 121 et à pousser ce dernier vers la gau- che. 11 en résulte l'admission de fluide sous pression à l'extrémité supérieu- re du cylindre 19 et le début du mouvement descendant de la tête rectifieuse
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3",,'.
Au début de ce mouvement pendant lequel le disque 113 tourne dans le sens horaire, la came 112 passe sur le dispositif d'actionnement de l'interrupteur 111 et lui permet de se ;âaex 9 établissant ainsi un circuit de verrouillage pour le relais R3 passant par l'interrupteur d'arrêt de marche 110, un interrupteur de maintien de circuit 123 fermé par le relais R1 ainsi qu'un circuit de ver-
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rouillage pour le relais R2 passant par les interrupteurs 124 et 1J35 alors fer- més.
Lorsque la tête 13 continuant de descendre, l'outil atteint l'ex- trémité inférieure de l'alésage 18 de la pièce, une oreille 126 formant toc prévue sur le disque 113 vient en contact avec un bras 127 et le fait tourner autour de l'axe du disque, de sorte qu'une rampe 128 entre en contact avec un
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doigt 122. pour fermer un interrupteur bzz. Il en résulte l'établissement d'un circuit en parallèle avec le relais RI, passant par les interrupteurs alors fer- més 310, m, 123 et 117 pour exciter un relais R5, fermant ainsi un interrup- teur 131 par lequel un relais R6 est excité par l'intermédiaire d'un circuit comprenant l'interrupteur décrit ci-avant 90 fonctionnant en réponse au couple, et qui est alors fermé et un interrupteur 132 fermé d'un relais R7 alors desex-
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cité.
Le relais R6 ouvre l'interrupteur 102 pour desexcité l'enroulement z et desserrer ainsi le frein électrique 63 et ferme également les interrupteurs 133 pour exciter le moteur 31 à rotation rapide pour le faire tourner dans le sens où il déplace la tige et provoque l'expansion rapide de l'équipage de rec- tification 10. Au début du mouvement qui s'ensuit de la tige d'expansion 25,
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l'interrupteur U2 s'ouvre sous l'effet de l'éclipsage du galet 306 (Fig.2) et un interrupteur solidaire 13 se ferme, ce dernier établissant un circuit passant par un interrupteur 23J5. normalement fermé du relais R7, par un inter- rupteur 136 alors fermé par le relais R6, et par un relais R8.
L'excitation de ce dernier relais ferme les interrupteurs 13J? pour exciter le moteur 3J) à marche lente et également un interrupteur X38 pour maintenir l'excitation du relais R8. Le moteur 1Q tourne ainsi en même temps que le moteur 31 à marche rapide à une vitesse déterminée par la position du bouton de réglage 13*?" Les moteurs 30 et Xi fonctionnant ensemble, la tige 25 s'abaisse et l'équipage de rectification 10 se déploie pour atteindre le diamètre maxi- mum de l'alésage de la pièce en une petite fraction de seconde. Dès que les meulettes 22 en s'écartant rapidement rencontrent la paroi de l'alésage, le couple régnant dans l'accouplement de commande augmente rapidement aussi.
Lorsqu'il a atteint une valeur suffisante pour vaincre la résistance du res-
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sort 8j5,, la vis sans fin .a et le manchon ,2,b se déplacent axialement et, au dé- but de leur mouvement, ouvrent l'interrupteur 90, interrompant ainsi le cir- cuit de maintien desservant le relais R6 qui est désexcité pour ouvrir les in-
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terrupteurs 133 et arrêter le moteur rapide 3.1. et pour fermer l'interrupteur 102 pour exciter le frein 63.. Le moteur rapide 31 s'arrête brusquement avant que les meulettes 22 n'aient été soumises à une pression sensible.
Le moteur 30 à marche lente continue de fonctionner grâce à son circuit de maintien des-
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servant le relais R8 passant par l'interupteur 138 et par un conducteur L42 shuntant l'interrupteur 13¯6o
Tandis que la lente expansion de l'équipage de rectification con- tinue à la vitesse prédéterminée, celui-ci est animé d'un mouvement de va-et- vient dans l'alésage 18 de la pièce de la manière suivante:
-Lorsque l'équi- page de rectification 10 approche de l'extrémité inférieure de l'alésage 18,
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le toc 126 du disque li3 déplace le bras z27 dans le sens horaire suffisamment pour qu'un toc JL3 (Fig. 8) prévu sur le moyeu du disque soulève un poussoir I44 extérieurement autour de son centre de pivotement 3 et entraîne l'ac- tion d'un ressort contractile 145 déplaçant ainsi un coulisseau 14-6 vers la gauche en inversant ainsi la position de la vanne distributrice 120 dont le bras d'actionnement est relié au coulisseau. Pendant ce mouvement, un toc 142.
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(Fig. 8) prévu sur le coulisseau 146 ferme un interrupteur 150., ce qui indique que l'outil se trouve au point le plus bas de sa course.
Par suite de l'inver-
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sion de la vanne 120, le fluide sous pression est dirigé vers la face de gau- che du piston plongeur 121 et la vanne 21 est inversée pour diriger le fluide sous pression vers l'extrémité inférieure du cylindre 19 provoquant ainsi le début de la remontée de la tête de rectification 13. Celle-ci fait tourner le
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disque de commande 113 dans le sens anti-horaire jusqu'à ce qu'un toc 147 pré- vu sur ce disque arrive au contact de l'autre côté du bras 127 et le déplace pour éloigner le toc 143 du poussoir 144 et permettre au ressort 14-5 d'inver- ser la position de la vanne 120. L'outil commence ainsi sa course vers le bas avant que les extrémités inférieures des meulettes 22 n'aient été écartées de l'alésage 18 de la pièce.
Du fait de cette oscillation alternée de la vanne
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120 due à l'action des tocs 126 et IL7e le dispositif d'actionnement hydrauli- que 12 fait monter et descendre l'équipage de rectification déployé dans l'a- lésage 18 de la pièce.Le déplacement du bras 127 par les tocs 126 et 147 ne
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suffit pas à éloigner les rampes 128 du poussoir 129, de sorte que l'interrup- teur 130 reste fermé pendant les mouvements successifs de va-et-vient de l'ou- til.
Ce va-et-vient de l'équipage de rectification dans l'alésage 18, commandé de cette manière par le disque oscillant 113, continue tant que l'é- quipage de rectification se déploie à une lenteur commandée avec précision par le moteur 30 dont le fonctionnement peut être interrompu de diverses fa- çons, par exemple par un dispositif de calibrage convenable servant à mesurer les dimensions de l'alésage 18 ou bien après un nombre prédéterminé de mouve- ments de va-et-vient de l'équipage de rectification 10. Afin de simplifier cet exposé, on supposera que l'expansion de- l'équipage de rectification est arrêtée au bout d'un certain laps de temps mesuré par une minuterie 148 convenable
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(Fig. 9) et que l'indication en est donnée par la fermeture d'un interrupteur 149.
La minuterie 14-8 peut être commandée par un moteur électrique il8a qui commence à fonctionner lorsque l'interruptear 111 actionné par la tête de l'ou- til est fermé au début du cycle et qui s'arrête lorsque cet interrupteur est ouvert par suite du retrait de l'outil lors de l'alésage de la pièce pour ter- miner un cycle. Ainsi qu'il est bien connu des techniciens, cette minuterie est du type qui se remet automatiquement à zéro dès le débranchement du moteur 148a.
Après la fermeture de l'interrupteur de la minuterie et à la fin de la course descendante suivante de la tête de rectification 13 indiquée par
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la fermeture de l'interrupteur i 0 par la came 143 comme décrit ci-avant, un circuit excitant le relais RIO est établi qui passe par l'interrupteur d'ar- rêt de marche 110 et l'interrupteur 111 actionné par la tête, l'excitation du relais étant maintenue par un circuit de maintien shuntant l'interrupteur 150
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et comprenant un interrupteur 160 fermé par le relais R10. Lorsqu'il est exci- té, ce relais ferme un interrupteur 1 I qui relie le solénoïde R4 en passant par la source de courant.
Ti en résulte que le coulisseau 146 et déplacé vers la gauche indépendamment du disque de commande 113. et que la vanne 120 est main- tenue indépendamment dans une position provoquant la montée de la tête 13 pour amorcer le retrait complet de l'outil hors de la pièce. Un interrupteur 152 est également fermé par le relais RIO et établit un circuit passant par l'interrup- teur 134 qui est alors fermé par suite de l'expansion de l'équipage de rectifi-
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cation 10 afin d'exciter un relais RTo L'excitation de ce relais R7 provoque l'ouverture de l'interrupteur 101 pour desexciter l'enroulement 78 et desser- rer ainsi le frein.
Le relais ferme les interrupteurs 153 pour exciter le mo- teur à rotation rapide 31 et le faire tourner dans le sens correspondant au sou- lèvement de la tige d'expansion .25.et à l'éclipsage de l'outil.
Au début de la rotation en sens inverse de la vis sans fin 52, le
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ressort 85 déplace le manchon 96 pour ouvrir l'interrupteur 90 détecteur de cou- ple. L'excitation du relais R7 ouvre également l'interrupteur 13 1 en interrom- pant ainsi le circuit de maintien du relais R8 qui ouvre les interrupteurs 137 pour arrêter le moteur à rotation lente 30 du mécanisme d'expansion.Le relais ouvre également un interrupteur 132 pour provoquer une nouvelle coupure du cir- cuit du relais d'expansion R6. Un autre interrupteur 154 est fermé par le relais R7 pour assurer la continuation du maintien assuré par le relais R7 pour le cas ou il pourrait être urgent de dégager entièrement l'outil de l'alésage avant son éclipsage complet.
Normalement,cet eclipsage dû à l'action rapide du moteur
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31 s'accomplit à peu près instantanément et bien avant que l'équipage de rec- tification ne soit sorti de l'alésage de la pièce.
Lorsque, pendant le fonctionnement du moteur à rotation rapide dans le sens propre à réduire le diamètre extérieur de l'outil, la tige d'expansion 25 atteint une position prédéterminée signalée par le déplacement du galet 106 (Figo 2) allant assez loin pour fermer l'interrupteur 109 et ouvrir l'interrup-
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teur 13.4 , le circuit d'excitation du relais R7 est coupé. Ce relais ouvre les interrupteurs 153, ce qui arrête le moteur 31.
Le relais RIO reste excité par l'intermédiaire de l'interrupteur
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l60 jusqu'à ce que la tête 1 soit suffisamment remontée pour dégager complète- ment de l'alésage de la pièce l'équipage de rectification éclipsé, cette posi- tion étant déterminée par l'ouverture de l'interrupteur 111 par la came 112 du
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disque 113.
Le moteur 1k8a est ainsi desexcité pour remettre la minuterie à zéro et le relais RIO est désexcitée privant ainsi de courant le solénolde R4 pour permettre le déplacement du coulisseau 1Z 1,6 sous l'action du ressort 14J>, et replacer ainsi la vanne 120 dans la position que montre la fig, 80
La tête de rectification 13 reste ainsi que l'équipage de rectifi- cation 10 entièrement dégagée hors de l'alésage 18 de la pièce, mais disposée
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dans le manchon usuel de guidage 156 (Fig. 8) qui, comme cela est bien connu des techniciens du réalésage, est montée sur le dispositif de fixation de la pièce légèrement au-dessus du sommet de celle-ci et fonctionne de manière à maintenir l'équipage de rectification en rotation en position convenable pour entrer correctement dans le prochain alésage à rectifier.
Après qu'une nouvelle pièce a été placée sur son support, un nou- veau cycle de- rectification peut recommencer par suite de la fermeture de l'in- terrupteur Il 1 manoeuvrable à la main. Un nouveau cycle opératoire recommence, identique à celui qui vient d'être décrit.
Dans le cycle qui a été décrit ci-avant, l'éclipsage de l'équipage de rectification est assuré par le retrait de la tige d'expansion 25 jusqu'à une position prédéterminée ne tenant pas compte du degré d'usure des meulettes 22.
Il s'ensuit que, les meulettes s'usant au cours des cycles successifs, les mou- vements rapides de la tige provoquant l'expansion et l'éclipsage de l'outil augmentent progressivement. Bien que le laps de temps nécessaire à ces mouve- ments soit relativement court (généralement de l'ordre de quelques secondes) il peut être désirable, dans des installations conçues pour une grande produc- tion, de réduire encore cette duréeoOn peut obtenir ce résultat en prévoyant une minuterie supplémentaire 170 (Figo 9) agencée de fagon que son entrée en action coïncide avec le démarrage du moteur 31 pour commencer l'éclipsage de l'équipage de rectification et fonctionnant au bout d'un laps de temps plus court qui ne dure qu'une fraction de seconde pour desexciter le relais R7.
Il en résulte que les mouvements d'éclipsage de la tige 25 s'effec- tueront sur des distances sensiblement égales déterminées par la précision de la minuterie 170 bien que ces mouvements ne soient pas mesurés et ne soient pas en relation avec le degré d'usure des meulettes.
La minuterie 170 peut être du type "à déclin de flux" bien connu et le laps de temps mesuré peut être modifié à l'aide du bouton de réglage à main 171. L'enroulement de la minuterie est excité par un circuit comprenant l'in-
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terrupteur 14, l'interrupteur M2 décrit ci-avant et un interrupteur à main 172 que l'on ferme pour actionner la minuterie et lui faire déterminer le de- gré d'éclipsage de l'équipage de rectification. Lorsque l'enroulement de la mi- nuterie est excité, celle-ci est remise à zéro et la mesure du laps de temps
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choisi commence.
Pendant ce laps de temps, un interrupteur J-l3. normalement fer- mé s'ouvre pour desexciter le relais R7 et interrompre le fonctionnement du mo- teur o Au même moment, une minuterie ferme un interrupteur 174, normalement ouvert et monté en parallèle avec l'interrupteur 109, de façon à remplir les fonctions de ce dernier lorsque la commande modifiée par la minuterie est ren- due active par la fermeture de l'interrupteur à main 172.
Normalement, lorsque les meulettes 22 de l'outil sont relativement
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neuves, la tige.?2 ne se déplace pas assez loin pendant son mouvement entrai nant l'expansion de l'outil pour amener le galet 106 (Fig. 1), au contact du dispo3itif d'actionnement de l'interrupteur 108. Cependant, au fur et à me- sure que les meulettes 22 s'usent, le galet 106 s'approche de plus en plus de l'interrupteur au cours des cycles successifs de rectification, et, éventuelle- ment, ferme cet interrupteur. Ceci indique que les meulettes sont complètement usées et doivent être remplacées.La fermeture- de l'interrupteur peut établir un circuit alimentant une lampe électrique 158 qui donne un signal visuel à l'opérateur.
Quand les meulettes sont usées, la fermeture de l'interrupteur 157 excite le relais R9 qui commande le dispositif d'actionnement de la tête de l'outil 12. et, à la fin du cycle, provoque le retrait de l'outil 10 au delà de sa position normale d'arrêt à l'intérieur du manchon de guidage 156, posi- tion dans laquelle les meulettes 22 sont libérées et peuvent être facilement enlevées.
A cet effet, et après que l'interrupteur d'arrêt de marche agissant normalement est ouvert, l'excitation du relais RIO de rétraction est maintenue par un circuit parallèle qui est établi par suite de la fermeture d'un inter- rupteur 159 par le relais R9 et passe par un interrupteur 163 qui se ferme au début de l'excitation du relais RIO et par un interrupteur 161 qui répond au mouvement de la tête 13 de l'outil et reste fermé jusqu'à ce que, au cours du mouvement de remontée c'est-à-dire de retrait de la tête, l'outil 10 atteigne un point situé au-dessus et à l'extérieur du manchon de guidage 156. Le relais R2 reste également excité par un circuit de dérivation 165 qui comporte un in- terrupteur 116a fermé par le relais R9.
Dans l'exemple ici décrit, l'interrupteur 161 est fermé par une ca- me 162 placée sur la tête 13 de l'outil pour venir en contact avec l'interrup- teur 161 et l'ouvrir lorsque la tête parvient à une position un peu au-dessus de la position normale de retrait montrée sur la fig.8 et déterminée par l'ou- verture de l'interrupteur 111 opérée par la came 112. L'ouverture de l'interrup- teur 161 interrompt le circuit desservant les relais RIO et R2 désexcitant ain- si les solénoïdes R4 et R3 afin d'inverser la position des vannes 120 et 119 et d'arrêter la tête 13 comme décrit ci-avant. Lorsque l'outil a été arrêté à sa position supérieure, toutes les meulettes 22 sont facilement accessibles et peuvent être dégagées sans difficulté de l'équipage de rectification.
Après le remplacement des meulettes usées, un nouveau cycle opératoire peut être recon- duit de la manière décrite ci-avant par la fermeture de l'interrupteur de mi- se en marche 115 après désexcitation du relais R9 opérée en ouvrant à la main un interrupteur 164.
Le mécanisme perfectionné qui vient d'être décrit supprime un grand nombre des inconvénients inhérents aux rectifieuses construites jusqu'à pré- sent et est infiniment plus souple et plus riche en possibilités. L'expansion rapide des meulettes de rectification s'opère sur toute la distance qui les sé- pare de la paroi de l'alésage de la pièce et l'expansion lente fait immédiate- ment suite à une marche à une vitesse qui n'est pas influencée par le change- ment desconditions de travail telles que la viscosité d'un fluide d'actionne- ment. En outre, étant produite par un moteur électrique qui fonctionne à une vi- tesse de rotation constante et réglable sélectivement, l'expansion lente est po- sitive et peut être adaptée exactement à la vitesse d'usure des meulettes et de la paroi de l'alésage dans des conditions de travail données.
Aussi, le mé- canisme d'actionnement est capable d'enlever la matière nécessaire à une vites- se optimum tout en permettant d'obtenir un maximum de capacité de production de la rectifieuseo
Du fait que l'expansion et l'éclipsage rapides sont assurés par une source de force séparées, ces opérations peuvent être opérées à très grande vi- tesse et il n'est pas nécessaire de commander avec précision l'éclipsage ni de le rendre tributaire du degré d'usure des meulettes.Les moteurs électriques 30 et 31 peuvent être de dimensions relativement réduites, même pour des recti- fieuses de grande taille, ce qui contribue ainsi à abaisser leur prix de re- vient.
Etant donné que ces moteurs fonctionnent électriquement, d'autres fonc- tions auxiliaires peuvent être assurées moyennant un faible supplément de frais,
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y compris le contrôle automatique des dimensions, par exemple par de simples tâ- teurs de l'alésage de la pièce, l'indication du degré d'usure des meulettes, la limitation de la pression exercée sur les meulettes, la modification du de- gré d'éclipsage de l'outil dans chaque cycle, la prolongation de la durée du mouvement de va=et=vient de l'outil à l'intérieur de l'alésage de la pièce et le retrait de l'outil à une distance supérieure à la normale après que les meu- lettes ont été usées.
Ce mécanisme perfectionné d'expansion de l'outil de rectification offre un avantage particulier pour les machines à outils multiples dans lesquel- les il est désirable d'achever sensiblement en même temps le travail de chacun des équipages de rectification 10a, 10b, 10c montés sur une tête 13 commune ani- mée d'un mouvement de va-et-vient comme le montre schématiquement la fig. 10.
Suivant l'invention, la vitesse d'expansion des meulettes 22 au cours de l'a- brasion effectuée dans chaque alésage respectif de la pièce est déterminée par les vitesses des moteurs associés 30a, 30b et 30c qui peuvent être commandés par des régulateurs de vitesse ; 40 équipés de boutons de commande réglables indivi- duellement 139a, 139b, 139C.De cette façon, s'il faut plus de temps à l'outil 10B pour achever l'enlèvement d'une quantité donnée de matière de l'alésage de la pièce, la vitesse d'expansion des autres outils 10A et 10C peut être réduite en réglant les régulateurs de vitesses qui leur sont associés jusqu'à ce que, compte tenu des conditions de travail considérées, les cycles automatiques des outils respectifs soient sensiblement égalisés.
Les détails de construction peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.
REVENDICATIONS.
1.- Machine à rectifier ou à ré-aléser caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, un outil expansible formant équipage de rectification comportant plusieurs éléments d'abrasion, une tête portant cet outil et pou- vant aller et venir pour faire entrer l'outil dans l'alésage de la pièce à rectifier ou l'en faire sortir, un dispositif comprenant un organe de réglage de l'outil monté sur cette tête en vue d'un mouvement relatif vers l'avant et vers l'arrière pour imprimer une expansion à l'outil et permettre sa rétrac- tion, des entraîneurs mécaniques séparés fonctionnant respectivement à grande vitesse et à petite vitesse dont chacun est étudié en vue d'être mis en action ou au repos,
un mécanisme de transmission servant à communiquer les mouvements de ces entraîneurs respectifs à cet organe de réglage de l'outil à grande vi- tesse et à petite vitesse, un dispositif actionné pendant l'expansion de l'ou- til par l'entraîneur fonctionnant à grande vitesse pour signaler l'engagement des éléments de l'abarasion contre la paroi de l'alésage de la pièce sous une pression prédéterminée, et un mécanisme commandé par le signal en question et qui agit pour arrêter l'entraîneur fonctionnant à grande vitesse tandis que l'entraîneur fonctionnant à petite vitesse fait que la pression d'expansion exercée sur lesdits éléments d'abrasion est augmentée.