<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a pour objet une machine pour le montage et l'usinage conique des extrémités de pièces cylindriques, par exemple des tubes en acier pour percements et canalisations d'huile. De telles machines permettent le travail automatique, pour l'assemblage et le tournage à la forme conique destinée a préparer le filetage conique des tubes en acier ou autres métaux tout
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
en maintenant parfaitement 1#n.aubiles l#: :zts .h;:1:1-, Cet usinage destiné à l'assemb13ge .t ls ::'P::".l:2tion suivant des cônes s'effectue avec une grande viess0 du coupe avec la machine finforce à l'invention qui Cc:...:".lant1e un avancement axial des outils tournants susceptibles de se déplacer dans le sens radial.
L" ''''1chine cOllfc:;:I:l l'invention est par suite caractérisée par le fait , t .:;-. pièce cylindrique à usiner étant fixe, les outils 1>;.:,mlen% autour de cette piéci en se déplaçant ita;itf.r.â?.::r:rn.t par rapport à ladite pièce avec un mouvement radial vers le centre, des moyens étant prévus pour coordonner les mouvements précités.
Dans cette machine, le système utilisé comporte l'application du principe consistant à imprimer à l'outil
1 ) un mouvement périphérique de travail défini par la valeur de la vitesse périphérique de l'outil correspondant au diamètre extérieur du tube.
20) le mouve at longitudinal de l'outil suivant l'axe de l'outil, détint par l'avancement longitudinal de l'outil lui-même, mesuré en millimètres par tour.
3 ) le mouvement radial de l'outil qui est fonction
EMI2.2
de la conicité déterminée prévue pour l'estrês.its d tub ou de la pièce cylindrique en degrés ou en pe:.1rcenti'ge, La disposition prévue pour imprimer à lto0iJ. les trois mouvements sus-in jyés est particulièrement .,.<.anti- gause grâce; e que,la pièce cylindrique à usiner étant immobile, il est possible d'usiner ses extrémités même si
EMI2.3
elles ne sont pas parfaitement dispo>.,.,>s u.ivant l'axe de rotation de l'entil.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
L'invention couvre encore dora pno'.nMitiqu.o destine ;. .E-:>.t.aillor et verrouiller là piboe cylindrique à ii,=,à,.?. i::< ainsi qu'un ausceptible d f t..1t 1011$1' la piôco et (E l'bvaouor en synlb:.rcCl1srtlJ;. parfait avec les déplacements de l'outil.
Le cycle le plus rationnel pour le mo.I'),'t;age e'1 l'ush ce/c conique des eJ1+3'5<ni%éx tle la pièce conique e'st d.±4vùi,1;ì'iG p%.r los valeurs de la progression de l'outil le 1-;)113' (1" l'axe du tube et il comprend les stades suivants:
10) déplacement rapide longitudinal de l'outil et cela plus exactement depuis la position de départ du cycle de travail jusqu'à affleurement de l'extrémité de la pièce cylindrique.
2 ) avancement pour l'usinage durant tout le trajet servant à l'usinage conique et cylindrique prévu y compris le trajet d'assemblage.
3 ) retour rapide dans le sens opposé aux deux mouvements précédente J squ'à ramener l'outil à la position primitive du départ du cycle et arrt.
4 ) pendant la durée du repos, il se produit une ouverture du mors pneumatique et,par l'intermédiaire d'un mécanisme de transport pneumatique commandé en parfait synchronisme avec ce mors, le tube usiné est évacué et remplacé par le tube suivant qui doit encore être usiné et qui se trouve ensuite bloqué automatiquement par le mors. de cycle est entièrement automatique et est assuré conformément à l'invention par des moyene mécaniques,
EMI3.2
pneumatiques, hydrauliques ou 41ectrique-.
Suivant une forme d'exécution les porte-outil sont montés sur des chariots susceptibles de se cMplt!!C9l' radialen-ient sur un disnue fixé à une extrémité d'un nandrin.
<Desc/Clms Page number 4>
Le mouvement de rotation du mandrin est proiuit par ,ni changement de vitesse :.; engrenages cylindriques commandé par 'un moteur électrique en prise directe.
Le mouvement axial de ce mandrin et par suite du disque porte-outil est obtenu au moyen d'une came cylindrique se déplaçant d'un mouvement de rotation pris sur le changement de vitesse.
Le déplacement radial de l'outil servant à obtenir la conicité aux extrémités de la pièce cylindrique est assuré par l'intermédiaire du déplacement axial différentiel d'une tige en prise axiale et coulissant librement à l'inférieur du mandrin, cette tige étant commandée par une seconde came dont le pas d'avancement en spirale est différent de celui de la première came assurant le déplacement axial du mandrin.
Le déplacement de la tige se terminant par une extrémité taillée en crémaillère produit la rotation d'un pignon oalé sur une vis à pas opposés commandant l'avancement dans le sens radial du hariot porte-outil. pour mieux faire comprendre l'invention, on a représenté schématiquement une telle forme d'exécution préférée à simple titre d'exemple sur les dessins annexés où
Les figures 1, 2 et 3 représentent respectivement en élévation, en plan et en vue latérale suivant la ligne A-A de la figure 2 la disposition de deux machines et le mécanisme de soulèvement et de transport des pièces cylin- driques à usiner,
pour assurer l'une après l'autre la mise en place et la formation du cane sur les extrémités opposées de ces pièces cylindriques.
<Desc/Clms Page number 5>
(voir figures 1 à 4) un mors pneumatique M de verrouillage de' la pièce cylindrique à usiner. Sur le même are que le mors pneumatique M est placé un mée nisme pour le changement aute -tique des pièces cylindriques à usiner, ce mécanisme étant relié au bâti I de la machine par les plaques supports P.
A l'intérieur de ce bâti I de la machine sont obtenus de moulage des cupports destinés : a) au logement du mandrin porte-outil destiné à transmettre le mouvement tournant périphérique aux outils. b) à l'installation d'un changement de vitesse pour la rotation du mandrin. c) au montage des engrenages réducteurs de vitesse assurant le déplacement axial longitudinal du mandrin et le déplacement radial des outils.
A l'extérieur du bâti I sont montés des dispositifs attaquant la commande de la fermeture et de l'ouverture du mors pneumatique M et le mécanisme réglable pour la commande inter@ttente des appareil-. électriques avec mise en marche et arrêt du moteur entraînant les mécanismes de changement automatique de la pièce cylindrique a usiner.
A la partie inférieur du bâti I de la machine est monté un meteur électrique 1 à double polarité, lequel transmet par l'intermédiaire de poulies à gorge 2 et 3, de petites courroies trapézoïdales 4 et d'un pignon 5 en prise avec 1 engrenage 6, le mouvement à l'axe 7 du changement de vitesse de la figure 6. Sur cet axe 7 sont calés les engrenages 8, 9, 10, l'engrenage 8 étant monté fou tandis que les engrenages 9 et 10 peuvent se déplacer axialement de manière à transmettre les différentes vitesses de rotation
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 4 est une coupe longitudinale de la machine suivant l'axe de rotation du. mandrin porte-outil.
La figure 5 est une coupe transversale de la machine suivant la ligne B-B de la figure 4.
La figure 6 est une coupe longitudinale suivant la ligne C-C de la figure 5. 0
La figure 7 est une coupe transversale suivant la ligne D-D de la figure 6.
La figure 8 est une vue par l'avant du mars pneumatique
La figure 9 est une coupe transversale de la machine suivant la ligne E-E de la figure 4.
La figure 10 est une vue longitudinale montrant en coupe certaines parties de la commande du mécanisme de soulèvement et de/transport du corps cylindrique à usiner.
La figure 11 est une coupe transversale de la commande suivant la ligne F-F de la figure 10.
La figure 12 représente en coupe longitudinale un élément du même mécan ne de soulèvement et de transport des pièces cylindriques à usiner.
La figure 13 est une coupe transversale de cet élément de mécanisme suivant la ligne G-G de la figure 12.
Les figures 14 et 15 représentent des détails et la figure 16 est un schéma des connexions électriques de l'ensemble comprenait la machine et le mécanisme de soulè- vement et de transport de la pièce cylindrique à usiner.
En se référant aux figures, on remarquera que la machine pour la mise en place et la formation des extrémités coniques de pièces cylindriques est cntituée essentiellement par un bâti I à l'extérieur duquel est monté à la partie avant
<Desc/Clms Page number 7>
au pignon 11 calé sur l'axe 12 par l'intermédiaire des engrenages 13, 14, 15 calés sur le même axe 12 et de 1 engro- nage fou 8 toujours en prise avec ce pignon 11 do manière à accoupler à tour de rôle lesdits engrenages 9 et 10.
Le déplacement longitudinal axial des engrenages 9 et 10 pour l'embrayage à tour de rôle avec les engrenages de la transmission 8-13-14-15 est assuré par l'intermédiaire des leviers 16 (voir figure 7) calés sur les pivots 17 et commandant les chariots 20 par l'intermédiaire des pignons 18 en prise avec les crémaillères 19 solidaires de ces chariots montés à coulissement sur des guides horizontaux de manière à imprimer un déplacement de tractation horizontale aux fourchettes 21 solidaires de ces chariots 20 ce qui produit le déplacement desdits engrenages 9 et 10. La mise en route à grande vitesse et à faible vitesse et l'arrêt du moteur sont assurés au moyen de poussoirs 22 (voir figure 1) montés à l'extérieur du bâti et de commutateurs à distance.
Le pignon 11 es toujours en prise avec une roue dentée cylindrique 23 solidaire du mandrin tubulaire 24 (voir figures 4 et 5) à/une extrémité duquel est fixé le disque porte-outil 25.
A l'autre extrémité de ce mandrin tubulaire 24 est monté fou un patin 26 monté à coulissement entre les guides en regard 27 (figure9); dans une direction radiale par rapport à ce patin se trouve un pivot sur lequel tourne fou un galet 28 destiné à coopérer avec une came cylindrique décrite ci- après et servant à assurer le déplacement axial longitudinal du mandrin proprement dit et ayant pour objet d'absorber la poussée axiale pendant le travail.
<Desc/Clms Page number 8>
A l'intérieur du mandrin tubulaire 24 est monté longitudinalement une tige 29 susceptible de coulisser librement dans le sens axial et sur une extrémité de laquelle sortant de ce mandrin 24 portant le patin 26 est calé un patin fou 30 monté également à coulissement entre les guides en regard 27; il est encore prévu radiale- ment sur ce patin 30 un pivot portant un galet fou 31 destiné à coopérer avec une seconde came cylindrique décrite ci-après et servant au déplacement axial des outils, déplacement assuré comme décrit ci-dessus, ce galet ayant également pour rôle d'absorber la poussée axiale en cours de travail.
L'autre extrémité de la tige 29 sortant du mandrin 24 portant le disque porte-outil 25 porte une denture de crémaillère coopérant avec le pignon 32 fixé dans une position intermédiaire sur une vis dont les extrémités 33-34 ont des filets de pas opposés en prise avec des écrous 35-36 solidaires des chariots porte-outil 37-38 montés à coulissem@t sur des guides prévus sur le disque 25.
A la suite des mouvements axiaux du mandrin 24 par rapport à la tige 29 comportant une crémaillère, le pignon 32 subit des mouvements relatifs dans les deux sens grâce auxquels la vis à pas opposés tourne d'un angle déterminé . et,par l'intermédiaire des écrous 35-36,ce mouvement est transmis au chariotporte-outil 37-38 et par suite aux outils 39-40 de manière à leur appliquer des déplacements radiaux destinés à produire la conicité voulue pour les extrémités des pièces cylindriques à usiner.
Sur l'axe 12 (voir figure 6) du changement de vitesse est monté fou l'engrenage 41 qui transmet par l'intermédiaire
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
de llembrayage à dent,, 42 le touvE:ax l'engrènera hélicoiàii
43 ; celui-ci par l'intermédiaire des engrenages interchan- geables 44, 45,46 et 48 (voir figures 5,6 et 7) transmet le mouvement à la vis sans fin 48 caléa sur l'arbre 49.
L'embrayage à dents 42 est actionné, par le levier
129 (figure 5) calé sur le pivot 130 grâce à quoi et par l'intermédiaire du pignon 131 en prise avec le secteur denté 132 monté sur l'arbre 133,ce levier modifie l'orientation des éléments 134 également calés sur l'arbre 133 et portant à leur extrémité libre des patins ou coulisseaux fous 135 coopérant avec cet embrayage à dents 42 de manière à provoquer le déplacement de l'embrayage lui-même.
La vis sans fin 48 engrène avec la roue tangente 50 calée sur l'arbre 51 de manière à transmettre le mouvement à l'arbre 52 par l'intermédiaire des engrenages cylindriques 53, 54, 55, 56.
Sur l'arbre 52 est monté un tambour 57 sur lequel sont montés à poste fixe, mais d'une manière interchangeable, les cames cylindriques 58-59 comportant sur leurs surfaces cylindriques des rainures 60-61 de forme appropriée, comme représanté en figure 14, ces rainures étant en prise respectivement avec le galet 28 du patin 26 du mandrin 24 et avec le galet 31 du patin 30 de la tige 29 pour assurer les déplacements longitudinaux et radiaux des outils 39-40.
La came 58 applique par l'intermédiaire de sa rainure 60 un mouvement axial au mandrin 24 et par suite au disque porte-outil 25 par rapport à la pièce à usiner 'et cela conformément au cycle de travail le plus logique,
EMI9.2
c'est dire suivant la longueur de la p"rti" conique à
<Desc/Clms Page number 10>
prévoir sur l'extrémité de la pièce cylindrique et le type de pièce cylindrique à usiner. Les mécanismes sus-indiqués permettant d'obtenir la rotation autour de l'axe de la pièce cylindrique et les déplacements longitudinaux et radiaux des outils 39-40, pour produire sur cette pièce cylindrique une extrémité conique de longueur voulue sous l'angle d'inclinaison désiré.
Evidemment, pour modifier la longueur de la partie conique ainsi que l'angle au sommet du cône, il convient de remplacer les deux cames cylindriques 58 et 59 par d'autres présentant des rainures de forme convenable.
A l'extrémité opposée à celle qui porte la roue tangente 50 de l'arbre 51 est calé un tambour 62 portant des saillies ou ergots longitudinaux 62' et 62" susceptibles de produire en synohrnnisme parfait avec les mouvements longitudinaux du mandrin 24 et avec les mouvements radiaux des outils 39-40 la fermeture et l'ouverture du mors pneumatique M de manière à verrouiller et à déverrouiller la pièce cylindrique à usiner.
La rotation du tambour 62 produit par l'intermédiaire des ergots 62' et 62" un déplacement de la chaîne cinématique 63-64-65 (voir figure 8) et par suite une commande de l'organe 66 destiné à permettre l'entrée et la sortie par l'intermédiaire des canalisations 67 et 68 du fluide sous pression contenu dans le cylindre hydraulique 69 et cela en déplaçant le piston 70 dont la tige 71 articulée en 72 sur les mâchoires 73 détermine l'ouverture et la fermeture des mâchoires 74 pivotant en 75 de manière à verrouiller et @ déverrouiller le tube 76 à usiner.
Sur le même arbre 51 sont montées
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
encore les ca#:*#= '17 et 78 destinées cc"".M02"., éi' :..= manière intermittente et en synchronisme =:i.µà#iô ; ::i; dépJ¯3c6mC1:!;;s } Dh" > l.ud.ina#!e; du r.1sùdril1 20-24 et -:;; <; ls mouvements rad..a.'-?.. des outils 39-40 et 6galér;éiit a.;±c 1-c mouvements de fermeture et d'ouverture du Elorc pncv.f ' M, la rotation du moteur 79 qu fait fonctionner le mécanisme de soulèvement et de transport des tubes pour le remplacement du tube usiné par un autre tube @ usinée
Les cames 77, 78 sont réglables d'après la vitesse de rotation du mandrin et d'après le type de tube à usiner et ils sont verrouillables après réglage au noyen de vis.
Le mécanisme pour remplacer un tube usiné par un autre non usiné comprend essentiellement une commande avec un nombre déterminé d'éléments, proportion-,,! à la longueur du tube à usiner, ces éléments étant reliés entre eux par des plateaux support P.
La commande suivant les figures 1, 2 et 3 est constituée par un m@teur 79, par un réducteur à vis sans fin R et par une botte S avec des cames commandent la translation du tube depuis le poste de chargement jusqu'à l'axe du mors pneumatique M et depuis ce dernier axe jusqu'au poste d'évacuation.
Le moteur 79 transmet le mouvement au réducteur de vitesse R par l'intermédiaire de la vis sans fin 80 et de la roue à vis sans fin correspondante 81 (voir figures 10 et 11), Le mouvement est transmis de ce réducteur de vitesse R par l'intermédiaire du pignon 82 et des engrenages cylindriques 83, 84, 85 calés respectivement sur les arbres
EMI11.2
66, 87, 88 de manière ntra1ner tous les éléments E du
<Desc/Clms Page number 12>
@@canisme, Pour remplacer un tube usiné par un autre tupe non usiné, il faut que les engranages cylindriques 83, 84, 85 effectuent un seul tour et à cet effet un disque 89 (figures 10 et 11)
calé sur l'engrenage 83 présente une rainure appropriée 90 qui sert à arrêter instantanément avec précision cet carénage 83 au point prévu. -' est effet, un tambour 91 est ca@@ sur l'axe du moteur 79 et sur ce tambour est enroulé un ruban 92 destiné à produire l'action de freinage sur ce tambour 91 à la suite de la chute du contrepoids 93 provoquée par l'interruption du courant alimentant le moteur 79. Ce contrepoids 93 est fixé à une extrémité du levier 94 portant une extrémité du ruban 92.
Ce levier pivote en 95 sur le support 96 auquel est fixée l'autre extrémité du ruban 92 et sur l'autre extrémité du levier est articulée la tige 97 guidée à coulissement et destinée à coo@érer avec la rainure 90 pour l'arrêt de l'engrenage 83. Sur le levier 94 est articulée en un point intermédiaire entre le contrepoids 93 et l'extrémité du ruban 92 l'extrémité d'une biellette réglai 98 dont l'autre extrémité porte le noyau de l'électro-aimant 99 destiné à libérer instantanément le frein quand le courant est envoyé à nouveau dan le moteur électrique 79.
Sous l'effet du tour complet ainsi effectué par l'engrenage 83, la came 100 (voir figure 12) calée sur la même arbre 86 déplace horizontalement grâce à sa forme un chariot 101 avec ses galets 102,ce chariot étant réuni par les biellettes 103 au levier 104 et de la% au levier latéral 105 qui,par l'intermédiaire de l'arbre 106 et des biellettes 107,transmet encore le mouvement à tous les leviers 104 du mécanisme disposés dans les montants 108 des éléments E.
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
I.J6 lÇ>7j...:.>o) 1(: 3 n i :>z.fl.#;A.t fu,,J-' d.¯:1.';0. -::.p r:l: v:'9. "\::- t:(5!)lc(ç horisontalenen-e le chariot 109 1'11''; lui ci>t 1".""-'-:''" ,1 <;? chariot coulissant d-P-110 un guide :.:4.".:'-; clc:...s le OG118018 110 susceptible de se déplacer ve:rticR1E';'::-.n'i:; le IC1"" d;<a o-itants 108. Le chariot 109 porte des patins interchangeables 111 avec deux sièges cr 7 correspondant ,:é3. diamstre du t1l00 s'.1 usiner.
Sur l'arbre central 88 sont di8..?oG,:::s dmw cha(uf.? montant des canes 112 (fiJ11ro 13) qui tournent do mC.n1ère â soulever les consoles portant les chariots 110 et par suite les patins 111. Le mouvement de translation horizontale et les mouvements de soulèvement sont combinés de manière telle que les différentes phases se succèdent lorsque le mandrin porte-outil 24 se trouve dans la position de repos et que le mors M est ouvert.
Par suite, les mouvements se succèdent dans l'ordre suivant :
1) soulèvement d'un tube non usiné et d'un tube usiné.
2) translation des tubes soulevés sur les supports 111 du poste de chargement à l'axe d'usinage de la machine et de l'axe d'usinage de la machine vers le poste de déchar- gement.
3) abaissement du tube entre les sièges en V pour venir dans l'alignement de l'axe d'usinage de la machine et du canal de déchargement.
4) translation des supports à sièges en V dans le sens opposé au mouvement précédent pour reprendre un autre tube dont le cycle d'usinée est terminé, L'alimentation en tubes pour le service des deux machines 1 et II disposées l'une devant l'autre mais avec
<Desc/Clms Page number 14>
un décalage entre les axes de leur? mandrins est assurée par l'intermédiaire d'une surface à tapis constituée par un chassis en fer comportant des poutres en double T 113 disposées convenablement entre les éléments E du mécanisme de soulèvement et de transport des tubes. Sur ces poutres sont montés les mécanismes fonctionnant en synchronisme avec les mouvements du mandrin porte-outil 24 et du mors pneuma- tique M pour le chargement d'un tube à la fois.
Sur ces poutres à double T 113 sont disposés les tubes à monter. Les tubes tournent sous l'action de leur propr' poids dans la direction de la flèche B (figure 2) jusqu'à un gradin ou butée 114 en amont de chaque machine et on soulève un tube à la fois par l'intermédiaire de le@ pour le transporter dans le sens de la marche suivan es flèches C et D respectivement pour les machines I et II de la figure 2, ce soulèvement étant effectué par des galets 115 jusqu'aux butées réglables 116, les tubes étant ensuite pris par le mécanisme de changement de tube et plus exacte- ment par le chariot 109 s'avançant horizontalement et étant amenés sur l'alignement du mandrin porte-outil 24 de chaque machine indépendante pour y 'être usinés.
En Même temps, le chariot 109 soulève le tube ainsi monté et le dépose sur la surface d'évacuation. Les opérations de montage et de tournage des deux extrémités du tube étant terminées, le tube tombe dans des enceintes appropriées en aval de la seconde machine.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a machine for mounting and conical machining of the ends of cylindrical parts, for example steel tubes for boreholes and oil pipes. Such machines allow automatic work, for assembly and turning to the conical shape intended to prepare the conical threading of steel tubes or other metals while
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
by maintaining perfectly 1 # n.aubiles l #:: zts .h;: 1: 1-, This machining intended for the assembly .t ls :: 'P :: ". l: 2tion following cones is carried out with a great speed of cutting with the finforce machine according to the invention which Cc: ...: ". lant1e an axial advance of the rotating tools capable of moving in the radial direction.
The "'' '' 1chine cOllfc:;: I: l the invention is therefore characterized by the fact, t.:; -. Cylindrical workpiece being fixed, the tools 1>;.:, Mlen% around this piece by moving ita; itf.r.â?. :: r: rn.t with respect to said piece with a radial movement towards the center, means being provided to coordinate the aforementioned movements.
In this machine, the system used includes the application of the principle of printing with the tool
1) a peripheral working movement defined by the value of the peripheral speed of the tool corresponding to the outer diameter of the tube.
20) the longitudinal movement of the tool along the axis of the tool, determined by the longitudinal advance of the tool itself, measured in millimeters per revolution.
3) the radial movement of the tool which is a function
EMI2.2
of the determined conicity provided for the estrês.its of tub or of the cylindrical part in degrees or in pe: .1rcenti'ge, The provision planned to print at lto0iJ. the three above-mentioned movements is particularly.,. <. anti-gause grace; e that, the cylindrical workpiece being stationary, it is possible to machine its ends even if
EMI2.3
they are not perfectly available>.,.,> following the axis of rotation of the entil.
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
The invention also covers dora pno'.nMitiqu.o destine ;. .E -:>. T.aillor and lock there cylindrical piboe to ii, =, to,.?. i :: <as well as an ausceptible d f t..1t 1011 $ 1 'the piôco and (E l'bvaouor in synlb: .rcCl1srtlJ ;. perfect with the movements of the tool.
The most rational cycle for the mo.I '),' t; age e'1 the conic ush ce / c of eJ1 + 3'5 <ni% éx tle the conical part is d. ± 4vùi, 1 ; ì'iG p% .r los values of the progress of the tool on 1 -;) 113 '(1 "the axis of the tube and it includes the following stages:
10) rapid longitudinal movement of the tool and more precisely from the starting position of the work cycle to flush with the end of the cylindrical part.
2) advancement for machining during the entire path used for the intended conical and cylindrical machining including the assembly path.
3) rapid return in the opposite direction to the two previous movements J s to bring the tool back to the primitive position of the start of the cycle and stop.
4) during the rest period, an opening of the pneumatic jaw occurs and, by means of a pneumatic transport mechanism controlled in perfect synchronism with this jaw, the machined tube is evacuated and replaced by the next tube which must still be machined and which is then automatically locked by the jaw. cycle is fully automatic and is ensured in accordance with the invention by mechanical means,
EMI3.2
pneumatic, hydraulic or electric-.
According to one embodiment, the tool holders are mounted on carriages capable of being cMplt !! C9l 'radialen-ient on a disnue fixed to one end of a nandrin.
<Desc / Clms Page number 4>
The rotational movement of the mandrel is proiuit by, nor speed change:.; cylindrical gears controlled by a direct drive electric motor.
The axial movement of this mandrel and consequently of the tool-holder disc is obtained by means of a cylindrical cam moving with a rotational movement taken on the speed change.
The radial displacement of the tool serving to obtain the taper at the ends of the cylindrical part is provided by means of the differential axial displacement of a rod in axial engagement and sliding freely inside the mandrel, this rod being controlled by a second cam whose spiral advancement pitch is different from that of the first cam ensuring the axial displacement of the mandrel.
The movement of the rod terminating in a cut end in a rack produces the rotation of a toothed pinion on an opposing pitch screw controlling the advance in the radial direction of the tool carriage. to better understand the invention, there is schematically shown such a preferred embodiment simply by way of example in the accompanying drawings where
Figures 1, 2 and 3 show respectively in elevation, plan and side view along the line A-A of Figure 2 the arrangement of two machines and the mechanism for lifting and transporting the cylindrical parts to be machined,
to ensure one after the other the establishment and the formation of the cane on the opposite ends of these cylindrical parts.
<Desc / Clms Page number 5>
(see Figures 1 to 4) a pneumatic jaw M for locking the cylindrical workpiece. On the same are that the pneumatic jaw M is placed a mechanism for the aute -tique change of the cylindrical parts to be machined, this mechanism being connected to the frame I of the machine by the support plates P.
Inside this frame I of the machine are obtained by molding cupports intended: a) for housing the tool-holder mandrel intended to transmit the peripheral rotating movement to the tools. b) the installation of a speed change for the rotation of the mandrel. c) the assembly of the speed reduction gears ensuring the longitudinal axial displacement of the mandrel and the radial displacement of the tools.
On the outside of the frame I are mounted devices for controlling the closing and opening of the pneumatic jaw M and the adjustable mechanism for the inter @ ttente control of the apparatus. electric with starting and stopping of the motor driving the automatic change mechanisms of the cylindrical workpiece.
At the lower part of the frame I of the machine is mounted an electric meter 1 with double polarity, which transmits via grooved pulleys 2 and 3, small trapezoidal belts 4 and a pinion 5 engaged with 1 gear 6, the movement to the axis 7 of the speed change of figure 6. On this axis 7 are wedged the gears 8, 9, 10, the gear 8 being mounted idle while the gears 9 and 10 can move axially so as to transmit the different rotation speeds
<Desc / Clms Page number 6>
Figure 4 is a longitudinal section of the machine along the axis of rotation of the. tool chuck.
Figure 5 is a cross section of the machine taken along line B-B of Figure 4.
Figure 6 is a longitudinal section along the line C-C of Figure 5. 0
Figure 7 is a cross section taken on line D-D of Figure 6.
Figure 8 is a front view of the pneumatic mars
Figure 9 is a cross section of the machine taken along the line E-E of Figure 4.
FIG. 10 is a longitudinal view showing in section certain parts of the control of the lifting and transport mechanism of the cylindrical body to be machined.
Figure 11 is a cross section of the drive taken along line F-F in Figure 10.
FIG. 12 shows in longitudinal section an element of the same mechanism for lifting and transporting the cylindrical parts to be machined.
Figure 13 is a cross section of this mechanism element taken on line G-G of Figure 12.
Figures 14 and 15 show details and Figure 16 is a diagram of the electrical connections of the assembly comprising the machine and the lifting and transporting mechanism of the cylindrical workpiece.
Referring to the figures, it will be noted that the machine for the installation and the formation of the conical ends of cylindrical parts is cntituée essentially by a frame I outside which is mounted at the front part
<Desc / Clms Page number 7>
to the pinion 11 wedged on the axis 12 by means of the gears 13, 14, 15 wedged on the same axis 12 and of 1 idler gear 8 still in engagement with this pinion 11 so as to couple in turn the said gears 9 and 10.
The axial longitudinal displacement of the gears 9 and 10 for the clutch in turn with the gears of the transmission 8-13-14-15 is ensured by means of the levers 16 (see figure 7) wedged on the pivots 17 and controlling the carriages 20 by means of the pinions 18 in engagement with the racks 19 integral with these carriages slidably mounted on horizontal guides so as to impart a horizontal traction displacement to the forks 21 integral with these carriages 20 which produces the displacement said gears 9 and 10. The starting at high speed and at low speed and the stopping of the motor are ensured by means of pushers 22 (see FIG. 1) mounted outside the frame and of remote switches.
The pinion 11 is still in engagement with a cylindrical toothed wheel 23 integral with the tubular mandrel 24 (see Figures 4 and 5) to / one end of which the tool holder disc 25 is fixed.
At the other end of this tubular mandrel 24 is mounted a pad 26 slidably mounted between the facing guides 27 (FIG. 9); in a radial direction with respect to this pad there is a pivot on which rotates a roller 28 intended to cooperate with a cylindrical cam described below and serving to ensure the longitudinal axial displacement of the mandrel itself and having the object of absorbing axial thrust during work.
<Desc / Clms Page number 8>
Inside the tubular mandrel 24 is mounted longitudinally a rod 29 capable of sliding freely in the axial direction and on one end of which, coming out of this mandrel 24 carrying the shoe 26 is wedged an idler shoe 30 also slidably mounted between the guides opposite 27; radially there is also provided on this shoe 30 a pivot bearing a idler roller 31 intended to cooperate with a second cylindrical cam described below and serving for the axial displacement of the tools, movement ensured as described above, this roller also having for role of absorbing the axial thrust during work.
The other end of the rod 29 coming out of the mandrel 24 carrying the tool-holder disc 25 carries a rack toothing cooperating with the pinion 32 fixed in an intermediate position on a screw whose ends 33-34 have threads of opposite pitch in taken with nuts 35-36 integral with the tool-holder carriages 37-38 slidably mounted on guides provided on the disc 25.
As a result of the axial movements of the mandrel 24 with respect to the rod 29 comprising a rack, the pinion 32 undergoes relative movements in both directions thanks to which the screw with opposing pitch turns by a determined angle. and, through the nuts 35-36, this movement is transmitted to the tool-holder carriage 37-38 and consequently to the tools 39-40 so as to apply radial displacements to them intended to produce the desired taper for the ends of the parts cylindrical to be machined.
On the axis 12 (see Figure 6) of the speed change is mounted idle gear 41 which transmits through
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
tooth clutch, 42 the find: ax will mesh it helically
43; the latter via the interchangeable gears 44, 45, 46 and 48 (see figures 5, 6 and 7) transmits the movement to the worm 48 wedged on the shaft 49.
The toothed clutch 42 is actuated by the lever
129 (Figure 5) wedged on the pivot 130 whereby and by means of the pinion 131 in engagement with the toothed sector 132 mounted on the shaft 133, this lever modifies the orientation of the elements 134 also wedged on the shaft 133 and carrying at their free end runners or idler slides 135 cooperating with this toothed clutch 42 so as to cause movement of the clutch itself.
The worm 48 meshes with the tangent wheel 50 wedged on the shaft 51 so as to transmit the movement to the shaft 52 by means of the cylindrical gears 53, 54, 55, 56.
On the shaft 52 is mounted a drum 57 on which are mounted in a fixed position, but in an interchangeable manner, the cylindrical cams 58-59 having on their cylindrical surfaces grooves 60-61 of suitable shape, as shown in Figure 14 , these grooves being respectively engaged with the roller 28 of the pad 26 of the mandrel 24 and with the roller 31 of the pad 30 of the rod 29 to ensure the longitudinal and radial displacements of the tools 39-40.
The cam 58 applies through its groove 60 an axial movement to the mandrel 24 and consequently to the tool-holder disc 25 with respect to the workpiece 'and this in accordance with the most logical working cycle,
EMI9.2
that is to say according to the length of the conical p "rti" to
<Desc / Clms Page number 10>
plan on the end of the cylindrical part and the type of cylindrical part to be machined. The above-mentioned mechanisms making it possible to obtain the rotation around the axis of the cylindrical part and the longitudinal and radial displacements of the tools 39-40, to produce on this cylindrical part a conical end of desired length under the angle of desired inclination.
Obviously, in order to modify the length of the conical part as well as the angle at the apex of the cone, the two cylindrical cams 58 and 59 should be replaced by others having grooves of suitable shape.
At the end opposite to that which carries the tangent wheel 50 of the shaft 51 is wedged a drum 62 carrying longitudinal projections or lugs 62 'and 62 "capable of producing in perfect synchronicity with the longitudinal movements of the mandrel 24 and with the radial movements of the tools 39-40 closing and opening of the pneumatic jaw M so as to lock and unlock the cylindrical workpiece to be machined.
The rotation of the drum 62 produces, via the lugs 62 'and 62 ", a displacement of the kinematic chain 63-64-65 (see FIG. 8) and consequently a control of the member 66 intended to allow the entry and the outlet via the pipes 67 and 68 of the pressurized fluid contained in the hydraulic cylinder 69 and this by moving the piston 70 whose rod 71 articulated at 72 on the jaws 73 determines the opening and closing of the jaws 74 pivoting at 75 so as to lock and @ unlock the tube 76 to be machined.
On the same shaft 51 are mounted
<Desc / Clms Page number 11>
EMI11.1
again the ca #: * # = '17 and 78 destined cc "". M02 "., éi ': .. = intermittently and in synchronism =: i.µà # iô; :: i; depJ¯3c6mC1:!; ; s} Dh "> l.ud.ina #! e; of r.1sùdril1 20-24 and -: ;; <; ls movements rad..a .'-? .. tools 39-40 and 6galér; éiit a.; ± c 1-c closing and opening movements of the Elorc pncv.f 'M, the rotation of the motor 79 qu operates the tube lift and transport mechanism to replace the machined tube with another @ machined tube
The cams 77, 78 are adjustable according to the speed of rotation of the mandrel and according to the type of tube to be machined and they are lockable after adjustment with the screw core.
The mechanism for replacing a machined tube with another non-machined one essentially comprises a control with a determined number of elements, proportion - ,,! the length of the tube to be machined, these elements being interconnected by support plates P.
The control according to Figures 1, 2 and 3 consists of a m @ tor 79, a worm gear reducer R and a boot S with cams controlling the translation of the tube from the loading station to the axis of the pneumatic jaw M and from the latter axis to the discharge station.
The motor 79 transmits the movement to the speed reducer R via the worm 80 and the corresponding worm wheel 81 (see figures 10 and 11), The movement is transmitted from this speed reducer R by by means of pinion 82 and cylindrical gears 83, 84, 85 respectively wedged on the shafts
EMI11.2
66, 87, 88 so that all the elements E of the
<Desc / Clms Page number 12>
@@ canism, To replace a machined tube by another non-machined tupe, the cylindrical gears 83, 84, 85 must make a single revolution and for this purpose a disc 89 (figures 10 and 11)
wedged on gear 83 has a suitable groove 90 which serves to instantly and precisely stop this fairing 83 at the intended point. - 'is effect, a drum 91 is ca @@ on the axis of the motor 79 and on this drum is wound a tape 92 intended to produce the braking action on this drum 91 following the fall of the counterweight 93 caused. by interrupting the current supplying the motor 79. This counterweight 93 is fixed to one end of the lever 94 carrying one end of the strip 92.
This lever pivots at 95 on the support 96 to which is fixed the other end of the strip 92 and on the other end of the lever is articulated the rod 97 guided to slide and intended to coo @ erate with the groove 90 for stopping. the gear 83. On the lever 94 is articulated at an intermediate point between the counterweight 93 and the end of the strip 92 the end of a ruled rod 98 whose other end carries the core of the electromagnet 99 intended to instantly release the brake when current is sent back to the electric motor 79.
Under the effect of the complete turn thus effected by the gear 83, the cam 100 (see FIG. 12) wedged on the same shaft 86 moves horizontally thanks to its shape a carriage 101 with its rollers 102, this carriage being joined by the connecting rods 103 to the lever 104 and% to the side lever 105 which, via the shaft 106 and the rods 107, still transmits the movement to all the levers 104 of the mechanism arranged in the uprights 108 of the elements E.
<Desc / Clms Page number 13>
EMI13.1
I.J6 lÇ> 7j ...:.> O) 1 (: 3 ni:> z.fl. #; At fu ,, J- 'd.¯: 1.'; 0. - ::. Pr: l: v: '9. "\ :: - t: (5!) lc (ç horisontalenen-e the carriage 109 1'11' '; he ci> t 1". "" -'-:' '", 1 <;? dP-110 sliding carriage guide:.: 4. ".: '-; clc: ... s the OG118018 110 likely to move ve: rticR1E'; ':: -. N'i :; the IC1 "" of the components 108. The carriage 109 carries interchangeable runners 111 with two corresponding seats created 7: the diameter of the t1100 is machined.
On the central shaft 88 are di8 ..? OG, ::: s dmw cha (uf.? Raising canes 112 (fiJ11ro 13) which turn do mC.n1ère to raise the consoles carrying the carriages 110 and consequently the skids 111. The horizontal translational movement and the lifting movements are combined so that the different phases follow one another when the tool chuck 24 is in the rest position and the jaw M is open.
As a result, the movements follow one another in the following order:
1) lifting of an unmachined tube and a machined tube.
2) translation of the tubes lifted on the supports 111 from the loading station to the machining axis of the machine and from the machining axis of the machine to the unloading station.
3) lowering of the tube between the V-shaped seats to come into alignment with the machining axis of the machine and the unloading channel.
4) translation of the V-shaped seat supports in the direction opposite to the previous movement to take up another tube whose machined cycle has ended, The supply of tubes for the service of the two machines 1 and II arranged one in front of the 'other but with
<Desc / Clms Page number 14>
a shift between the axes of their? mandrels is provided by means of a mat surface constituted by an iron frame comprising double T-beams 113 arranged suitably between the elements E of the mechanism for lifting and transporting the tubes. On these beams are mounted the mechanisms operating in synchronism with the movements of the tool chuck 24 and the pneumatic jaw M for loading one tube at a time.
On these beams with double T 113 are arranged the tubes to be assembled. The tubes rotate under the action of their own weight in the direction of arrow B (figure 2) up to a step or stop 114 upstream of each machine and one tube at a time is lifted by means of the @ to transport it in the direction of travel following arrows C and D respectively for machines I and II of FIG. 2, this lifting being carried out by rollers 115 up to the adjustable stops 116, the tubes then being taken by the tube change mechanism and more precisely by carriage 109 advancing horizontally and being brought into alignment with tool chuck 24 of each independent machine for machining therein.
At the same time, the carriage 109 lifts the tube thus mounted and places it on the discharge surface. The assembly and turning operations of the two ends of the tube having been completed, the tube falls into appropriate enclosures downstream of the second machine.