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On connaît déjà une scie mécanique munie d'une lame de scie à denture interne, dans laquelle l'outil tourne au cours du processus du tronçonnage autour de son centre réglé de façon excentrique par rap- port à l'axe de la pièce à tronçonner, ledit centre étant déplacé, en fonction de l'avance, autour de l'axe du corps creux fixe, du fait que le support contenant la lame de scie est guidé au moyen de deux manivel- les munies de bras de manivelle réglables. Dans la machine connue, les boutons des manivelles se trouvent tout d'abord dans une position cen- trale par rapport à leurs arbres d'entraînement. Pendant le processus du fonctionnement, ils sont réglés uniformément sur un plus grand rayon de manivelle au moyen de dispositifs d'avance prévus sur les axes de manivelle, tandis que les deux manivelles-tournent uniformément.
Indépendamment du fait que le déplacement des boutons de manivelle, qui est nécessaire pendant le processus du fonctionnement, ne peut être que difficilement résolu et nécessite des dispositifs compli- qués, on constate dans la scie mécanique connue un mode de fonctionnement qui présente des inconvénients.
Notamment, tandis que la lame de scie est guidée de façon excentrique, par les manivelles, autour de la pièce à tronçonner, ses dents pénètrent graduellement de plus en plus profondément dans la pièce d'usinage, dans une certaine mesure en forme de spirale, jusqu'à ce qu'intervienne le tronçonnage définitif de la pièce lors du dernier tour de manivelleo Dans ce processus, les dents de la scie parviennent toujours d'une façon presque tangentielle sur la pièce à tronçonner, de façon à y découper obligatoirement des copeaux qui se présentent, au début, sous un angle très défavorable, avec une épaisseur zéro.
La présente invention tente d'éviter les inconvénients mentionnés et de créer des conditions favorables en ce qui a trait aux copeaux, tout en réglant d'abord l'excentricité des boutons de manivelle à une valeur favorable pour la formation des copeaux et le tron- çonnage, puis en déclenchant, mais à ée moment-là seulement, la rotation des excentriques ou des manivelles.
L'invention concerne, par suite, un dispositif pour le tronçonnage, en pièces séparées, de corps allongés, et en particulier de corps creux, dans lequel un outil de forme annulaire, pourvu de plusieurs tranchants, tourne au cours du processus du tronçonnage autour de son centré réglé de façon excentrique par rapport à l'axe du corps creux et son centre se trouve déplacé, en fonction de l'avance, autour de l'axe du corps creux fixe, du fait que le support contenant 1 outil est guidé au moyen de deux manivelles munies de bras de manivelle réglables, et l'invention réside essentiellement dans le fait que les manivelles sont constituées chacune par un arbre à excentrique susceptible de tourner dans un coussinet excentrique, et que les coussinets excentriques d'une part, et les arbres à excentriques d'autres part,
sont susceptibles d'être déplacés respectivement par un système d'entraînement commun.
Dans l'exécution de l'invention, il est avantageux d'adopter la disposition selon laquelle il est prévu un système d'entraînement unique qui est constamment relié à un groupe mobile, par exemple aux coussinets excentriques, ce système d'entraînement étant susceptible d'être embrayé, par l'intermédiaire d'un accouplement débrayable, avec l'autre groupe mobile, par exemple avec les arbres à excentriques. Le réglage de l'excentricité des deux manivelles est réalisé dans ce cas en faisant tourner l'un des groupes mobiles, et on déclenche la rotation des manivelles du fait que l'on embrayage également avec l'entraînement le second groupe mobile.
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L'entraînement des coussinets excentriques susceptibles de tourner sur les arbres à excentriques est exécuté, conformément à un autre développement de l'invention, de telle façon que chaque coussinet excentrique comporte une couronne dentée à denture interne, disposée concentriquement à son alésage, couronne dans laquelle s'engage un pignon monté sur le tourillon de l'arbre à excentrique correspondant.
Il est avantageusement prévu, à cet égard, pour la rotation des coussinets excentriques et des arbres à excentriques, des entraînements à vis sans fin qui sont réalisés de préférence à blocage automatique.
Du fait que, dans le dispositif conforme à l'invention, le mouvement d'avance excentrique est seulement déclenché après que l'outil a déjà pénétré, sous l'effet de l'attaque excentrique, dans la pièce d'usinage jusqu'à la profondeur nécessaire pour le tronçonnage, il se produit, pour les différents tranchants, un angle de dépouille très favorable pour le découpage des copeaux. On peut, en particulier, utiliser intégralement cet avantage en équipant la tête à couteaux du dispositif seulement avec un nombre de couteaux tel qutil n'y a toujours, dans le processus du tronçonnage, qu'un seul couteau opérant la coupe à un moment donné.
Il en résulte alors, avec une faible pression d'attaque, de forts copeaux dont l'épaisseur décroît à partir du point d'attaque du tranchant et dans le sens de la coupe, c'est-à-dire qui ont une forme analogue µ celle des copeaux qui se produisent dans le fraisage synchronisé. La faible pression d'attaque qui est nécessaire dans le cas d'un seul couteau opérant la coupe, et la vitesse de coupe élevée, rendent impossible à priori, même dans le cas de corps creux à paroi mince, qu'une déformation de la pièce d'usinage intervienne.
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est une coupe longitudinale à travers une machine destinée au tronçonnage de tubes.
Fig. 2 est une vue de la machine, pour un observateur placé à gauche, dans laquelle la partie inférieure de la machine est coupée suivant la ligne A-B portée dans la fig. 1.
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne C-D portée dans la fig. 1.
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne E-F de la fig. 2, dans une position correspondant à la fig. 3.
Fig. 5 est une vue de la machine dans le sens de la flèche P portée dans la fig. 1, la partie inférieure de la machine étant coupée suivant la ligne G-H portée dans la fig. 4.
Fig. 6 à 8 sont des représentations correspondantes, pour différentes phases du fonctionnement de la machine.
Selon les figures 1 et 2, la machine consiste en un bâti inférieur et un porte-outil supérieur. Le bâti inférieur contient le système d'entraînement et les mécanismes pour le réglage et la commande du mouvement du porte-outil. Le porte-outil contient l'outil tournant et son système d'entraînement.- On décrira tout d'abord le porte-outil supérieur.
Un moteur d'entraînement 1, comportant une poulie 2 à courroie trapézoïdale, entraîne par l'intermédiaire d'une courroie trapézoidale 3 une poulie à courroie 4, laquelle est reliée à un manchon tubulaire 5.
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Le manchon 5 est monté de façon à pouvoir tourner, au moyen de roule- ments à billes 6 et 7, dans le porte-outil 8 et porte sur sa face la- térale gauche des pièces de serrage 9, sous l'effet desquelles les ou- tils de coupe 10 sont serrés. Le moteur d'entraînement 1 repose sur une surface supérieure du porte-outil 8. Ce porte-outil 8 est exécuté de façon symétrique et comporte deux bras dirigés obliquement vers le bas, dont la forme apparaît dans la moitié gauche de la fige 6.
Dans le bâti inférieur de la machine est disposé un moteur d'entraînement II qui, conformément à la fig. 2; est exécuté sous la forme d'un moteur àbrides. Ce moteur est relié, par l'intermédiaire d'un embrayage, à un arbre 12 sur lequel est disposée, de façon à pou- voir être déplacée dans le sens longitudinal sans toutefois pouvoir tourner, une roue dentée 130 Cette roue dentée 13 est constamment en- gagée dans une roue dentée 14 d'une largeur double, qui est reliée, par l'intermédiaire d'un arbre 15, à une autre roup dentée 16. Cette roue dentée 16 s'engage, comme le montre la figo 3, dans une roue den- tée 17 laquelle est reliée, par l'intermédiaire d'un arbre 18, à deux vis sans fin 19, 20. Ces vis sans fin 19 et 20 sont engagées dans des roues hélicoïdales 21 et 22 représentées dans la fig. 4.
Les roues hé- licoïdales 21,22 sont faites chacune d'une seule pièce avec un pignon
21a ou 22a. Ces pignons s'engagent dans des couronnes dentées à denture interne 23,24, la couronne dentée 23 étant prévue sur un coussinet excentrique 25, et la couronne dentée 24 sur un coussinet excentrique 26.
Dans la position représentée dans la fig. 2, la roue dentée 13 s'engage non seulement dans la roue dentée 14 d'une largeur double, mais encore dans une seconde roue dentée 27 qui s'engage elle-même, en qualité de roue intermédiaire, dans une roue dentée 28 (fige 1). Cette roue dentée 28 est montée sur un arbre 29 et entraîne deux vis sans fin 30, 31 (figo 3). Les vis sans fin 30, 31 sont engagées dans des roues hélicoïdales 32, 33 (fige 4) qui sont accouplées chacune avec un arbre à excentrique 34 ou 35. Les roues hélicoïdales et pignons 22, 22a et 21, 21a, sont montés de façon à pouvoir tourner sur les tourillons des arbres à excentriques 34, 35, tandis que les coussinets excentriques 25, 26 sont montés sur la partie excentrique des arbres 34, 35.
Les couronnes dentées 23, 24 des coussinets excentriques 25, 26, sont disposées concentriquement par rapport à l'alésage de ces coussinets. Sur les coussinets excentriques 25, 26 est monté le porte-outil 8, par ses bras faisant saillie obliquement vers le bas.
Si l'on déplace la roue dentée 13 sur l'arbre 12, on peut dégager cette roue dentée de la roue intermédiaire 27. A cet effet, une manivelle 39 prévue sur un arbre 36 s'engage dans une rainure 40 du moyeu de la roue 13. Sur l'arbre 36 est monté un levier 37 sous l'effet duquel la manivelle 39 peut être actionnée., Sur l'arbre 36 est en outre monté un organe d'arrêt 38 qui est déplacé de telle façon, lors de l'oscillation du levier 37, qu'il s'engage, lorsque la roue dentée 13 est poussée vers la droite par rapport à la figo 2 dans la denture de la roue intermédiaire 27 et qu'il assujettit cette roue dentée contre tout mouvement de rotation, tandis que, dans la position de la roue dentée 13 représentée dans la fig.2, il est déplacé angulairement en arrière, hors de sa position d'arrêt
Les excentricités des arbres à excentriques 34,
35 et des coussinets excentriques 25,26 sont égales, de sorte que la position excentrique des alésages du porte-outil 8 par rapport aux tourillons des arbres à excentriques 34,35 peut être réglée entre zéro et la somme des
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dites excentricités, en faisant tourner ces pièces les unes par rapport aux autres.
La machine décrite sert à tronçonner un corps creux en pièces séparées. Le corps creux à tronçonner, par exemple un tube, est serré dans la machine dans la position dans laquelle il est introduit dans la machine à partir d'un chariot de transport ou d'un appareil si- milaire. Pour le serrage on peut utiliser tout dispositif connu, qui peut être actionné à la main ou à l'aide d'un agent de compression. Un tel dispositif de serrage est indiqué d'une façon purement schématique dans la fig. 2. Les détails ne sont pas représentés, étant donné qu'ils ne sont d'aucune importance en ce qui concerne l'invention.
Le mode de fonctionnement de la machine décrite est le suivant: Après l'introduction du tube à tronçonner, celui-ci est immobilisé au moyen du dispositif de errage. Le porte-outil 8 se trouve alors dans la position représentée dans les fig. 5 et 6, position dans laquelle les outils de coupe 10 n'empêchent pas l'introduction du tube.
On met ensuite en marche le moteur d'entraînement 1 et ainsi le manchon 5 est amené à tourner avec les outils de coupe 10. Avant de mettre en marche l'autre moteur d'entraînement 11, on déplace vers la droite par rapport à la fig. 2, au moyen du levier à main 37 la roue dentée 13, de façon qu'elle ne soit plus engagée dans la roue dentée 27.
Dès que le moteur 11 est mis en marche, les deux vis sans fin 19, 20 sont entraînées par l'intermédiaire des roues dentées 13, 14 et 16, 17 et ainsi les couronnes dentées 23, 24 et aussi avec elles les coussinets excentriques 25, 26 sont amenés à tourner au moyen des roues hélicoïdales 21, 22 et des pignons 21a, 22a. En conséquence, les deux alésages du porte-outil 8 se trouvent réglés excentriquement par rapport aux tourillons des arbres à excentriques 34, 35. De cette fa- çon, la tête à couteaux 5. 9 , 10 est également animée d'un mouvement excentrique par rapport au tube à tronçonner, de façon que ses outils de coupe 10 pénètrent dans la pièce d'usinage. Ce processus est représenté dans la fig. 7.
La partie gauche de la figure montre que le coussinet excentrique 25 a été amené à tourner, à partir de sa position initiale représentée dans la fig. 6, dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre, de 1350 environ, par rapport à l'arbre à excentrique 34.
Malgré ce mouvement de rotation, les pignons 21a, 22a restent engagés dans les couronnes dentées 23, 24, étant donné que ces couronnes dentées sont disposées concentriquement à l'alésage des coussinets excentriques 25, 26. Ceci apparaît dans la partie droite de la fig. 7.
Lorsque les outils de coupe 10 ont pénétré assez profondément dans la pièce d'usinage, on actionne le levier 37 et, sous l'effet du.déplacement de la roue dentée 13, l'entraînement des vis sans fin 30 31 se trouve également commandé. En conséquence, les arbres à ex- centriques 34,35 sont alors eux aussi amenés à tourner par le moteur d'entraînement 11. Comme les rapports de transmission pour l'entraînement des vis sans fin 19, 20 et des vis sans fin 30 31 sont établis d'une façon rigoureusement égale, les arbres à excentriques 34, 35 et les coussinets excentriques 25, 26 tournent désormais en commun à la même vitesse de rotation.
Le réglage de l'excentricité résultante reste donc acquis et le porte-outil 8 est animé, d'une façon correspondant au réglage du rayon de manivelle, d'un mouvement autour de la pièce d'usinage de telle façon que la tête à couteaux se déplace de façon excentrique autour de l'axe du tube à tronçonner et détache le tube d'une façon continue, en le sectionnant dans le sens de sa périphérie.
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Comme les figs. 7 et 8 permettent de le constater, dans ce processus de coupe, les différents couteaux 10 parviennent sous un angle favorable sur la pièce d'usinage, de sorte que l'on obtient une forma- tion favorable des copeaux. Comme les différents couteaux 10 ne res- tent que très peu de temps en train d'opérer la coupe, on dispose rela- tivement de beaucoup de temps pour leur refroidissement. On peut, par suite, choisir un nombre de tours très élevé pour la tête à couteaux, de sorte que la machine conforme à l'invention permet d'obtenir des vi- tesses de coupe extrêmement élevées* Comme il se produit, pendant le travail de coupe, un sectionnement transversal ininterrompu de la paroi du corps creux à tronçonner, on évite la formation d'une barbe continue, de sorte que des bris d'outils de coupe sont pratiquement exclus.