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Procédé et dispositif pour la fabrication de vis à bois L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la fabrication de vis à bois à partir de pièces brutes préterminées, dont le diamètre a été réduit à celui de la tige file- tée.
On a fabriqué jusqu'à présent les vis à bois par un procédé à enlèvement de copeaux ou par déformation de matière. Le premier mode de fabrication présente l'avantage de conduire à des filets parfaits, riais il a aussi des in- convénients sérieux : temps d'usinage relati- vement longs, pertes importantes de matière et usure élevée de l'outillage. Dans la mesure où l'on a mis en oeuvre le deuxième mode de fabrication précitée, on introduisait les pièces
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brutes destinées aux via et réduites à la partie filetée de la tige, entre deux mâchoires planes filetées entre lesquelles on faisait rouler les- dites pièces brutes.
Ce dernier procédé ne permet pourtant pas d'obtenir la qualité exigée en ce qui concerne la oonioité des extrémités du filetage, alors qu'on outre les pas du filet ne sont pas conformés proprement mais plutôt écrasés.
Ceci est dû à la différence qui existe entre la vitesse de roulement de la partie cylindrique de la tige et celle de la pointe. De plus, la fa- brication des outils est très coûteuse.
Par conséquent, on avait déjà dépassé ce procédé en fabriquant séparément la tige filetée cylindrique et l'extrémité du filetage sur des machines spéciales différentes, ce qui toutefois n'est, à nouveau, pas économique en raison d'une double installation de machines et des temps morts qui en résultent.
L'invention s'est donc proposée de réunir les avantages des deux procédés précités, à savoir la fabrication de filetages parfaits et une ins- tallation réduite de matériel, tout en éliminant leurs inconvénients. Le procédé selon l'inven- tion consiste à mettre en oouvre, dans une première phase de travail portant sur la partie filetée de la tige de la pièce brute, deux cylindres à rouler les filets, coopérant en se rapprochant l'un de l'autre et en tournant dans le même sens, pour rouler la partie cylindrique du filetage, et, dans
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une deuxième phase de travail portant sur l'ex- trémité de la pièce brute, un outillage à fileter distinct, pour découper l'extrémité conique du filetage.
Un dispositif approprié pour la mise en oeuvre d'un tel procédé comprend de façon en soi connue deux cylindres à rouler les filets entraînés en rotation, dont l'un est monté à poste fixe et l'autre accomplit des mouvements de rapprochement et d'éloignement du cylindre fixe. Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement caractérisé par le fait que les- dits cylinires à rouler les filets présentent, sur leurs faces frontales situées du coté de l'extrémité do la tige de la pièce brute, des évidements dont la longueur, la largeur et la profondeur sont telles que, à chaque tour des cylindres, l'espace entourant l'extrémité de la tige de la pièce brute soit dégagé pendant un temps suffisant pour qu'un outil, approchant en direction axiale ou axiale-radiale,
puisse décou- per l'extrémité du filetage.
La procédé selon l'invention et le dispositif pour sa mise en oeuvre présentent les avantages suivants : ce n'est pas seulement le filetage de la partie cylindrique de la tige, mais ' aussi celui do l'extrémité qui est réalisé parfai- tement et sans raccord ; en outre, le processus de fabrication de filetage est conduit sur une seule machine, ce qui permet d'éliminer les temps .
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morts et les déplacements.
On a décrit en détails le procédé de fabrication selon l'invention à l'aide d'une représentation schématique du dispositif réalisé à cet effet, en référence au dessin annexé pour lequel
Fig. 1 est une vue d'ensemble du dispositif avec coupe partielle.
Fig. 2 est une vue de face des cylin- dres à rouler les filets de Fig. 1.
Fig. 3 représente les cylindres de
Fig. 2 en coupe transversale, avec le montage de l'outil de découpe des extrémités du file- tage.
Fig. 4 montre une variante de réalisa- tion de l'outil.
Fig. représente un exemple de pièce brute destinée à la fabrication de vis à bois.
Le dispositif représenté est commandé par le moteur 1,qui, par l'intermédiaire d'un système de poulies 2, actionne les cylindrée 3, 4 à rouler les filets et l'arbre de commande 5, En outre, on a interposé des trains d'engrenage 6/7 et par l'arbre 8 sortant dudit train, on a réalisé les différentes commandes, c'est-à-dire on commande le cylindre 4 par l'intermédiaire des roues dentées 9 et de l'engrenage conique 10, et on commande l'arbre 5 par l'intermédiaire
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de la paire de roues dentées 11. La commande du cylindre 3 est réalisée par l'intermédiaire d'une roue dentée 12 conique, dont le bout d'ar- bre menant est monté à coulissement dans un em- brayage 14, qui porte à son autre extrémité le bout d'arbre mené 8.
L'embrayage ci-dessus mentionné signifie que le cylindre 3 avec ses roues dentées de com- mand. est monté sur un coulissoau ou analogue et peut être éloigné ou rapproché du cylindre com- plémentaire 4, pendant une période de travail du dispositif, grâce à un système hydraulique 16 commandé à partir de la came 15 de l'arbre 5.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant
La pièce brute destinée à constituer une vis à bois et représentée en Fig. 5 est placée sur une règle 18 entre les cylindres 3,4 à rouler les filets, au moyen d'une pince - non représentée - commandée par la came 17, ladite pince puisant dans une réserve de pièces d'ali- mentation, ceci pendant la position d'ouverture des cylindres 3,4 c'est-à-dire lorsque le cylin- dre 3 est écarté.
Les cylindres à rouler les filets ont une largeur au moins égale à la lon- gueur du filet cylindrique de la vis à bois à fabriquer, mais ils possèdent, toutefois, sur leurs faces frontales situées du côté de l'ex- trémité de la tige do la pièce brute des évide- ments 19 dont la longueur, la largeur et la
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profondeur sont telles que, à chaque tour des cylindres, l'espace entourant'extrémité de la
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?-f1 t :+It,' 40... tige de la vis à fabriquer soitdégage'pendant un temps suffisant pour qu'unoutil defiletage
20, approchant en direction axiale ou axiale- radiale, puisse découper l'extrémité du filetage.
Pour rouler la partie cylindrique du filet de la pièce brute pour vis à bois, on amène le cylindre 3 pendant la période de travail du dispositif, contre le cylindre complémentaire 4 c'est-à-dire contre la pièce brute et au cours d'une rotation partielle des cylindres 3,4 tour- nant dans la même direction, ladite partie filetée cylindrique de la vis se trouve roulée.
Pendant le temps où l'espace entourant l'extrémité de la tige de la pièce brute, qui est alors filetée partiellement, est dégagé grâce aux évidements 19 coopérant sur les deux cylindres, on approche l'outil à découpe de filetage 20 en direction axiale; l'extrémité du filet est alors réalisée, après quoi le cylindre 3 est à nouveau retiré, de sorte qu'à chaque tour des cylindres à rouler les filets, tombe une vis à bois achevée, qui est ensuite saisie - comme il a été dit précédemment - lorsque le cylindre 3 a achevé son retrait, par exemple par une pince commandée par la came 21, et est déposée à un endroit convenable quelconque.
On peut évidemment assurer l'introduction et l'en- lèvement des pièces brutes ou des vis à bois terminées, respectivement, d'une autre façon e
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par les pinces ci-dessus mentionnées*
L'outil de filetage 20 est commandé par le moteur 22 et l'ensemble de l'outillage est monté sur un coulisseau longitudinal 23, dont les mouvements axiaux longitudinaux prévus dans des guides appropriés, sont commandés par le ressort 24, la came 25 et le levier 26.
Dans le cas où l'on utilise un outil à fileter du type de l'outil 20 représenté, équipé d'une tête coupante dont la saillie intérieure est recouverte de métal . dur et dont les parties coupantes présentent la forme des creux du filetage, on réalise le mouve- ment transversal nécessaire pour la mise en place de l'outil à l'aide d'une glissière longitudinale
28, dont les mouvements transversaux correspondant à la période de travail sont commandés par le ressort 29 et la came 30 par l'intermédiaire de la tige 31. Grâce à une forme périphérique correspondante des cames 25, 30, on peut fabriquer à la demande des extrémités filetées de vis à bois de forme conique, circulaire ou curviligne.
On peut régler la profondeur de coupe à l'extrémité du filetage par l'intermédiaire des écrous 32,33. On peut ajuster l'outil à fileter
20 en direction axiale grâce aux écrous de réglage 34, 35, de façon telle que le pas du filet soit réalisé parfaitement et sans raccord depuis l'ex- trémité jusqu'à la partie cylindrique du filetage.
Lorsque l'opération de découpe est achevée, l'outil
20 est déplacé sur le côté au moyen de la glissière
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transversale 28 et il est retiré avec la glissière longitudinale grâce aux commandes par came?. Le même processus de travail se répète pour chaque nouvelle pièce introduite destinée à constituer une vis à bois.
Etant donné que l'on peut choisir des vitesses de roulement des cylindres très élevées, comme le montre l'expérience, mais que d'autre part on est limité par la vitesse périphérique de l'outil à fileter 20, il est avantageux d'étu- dier la commande par moteur 1, de façon que la vitesse de rotation des cylindres 3, 4 pendant l'opération de roulement de la partie cylindrique soit plus élevée que lors de l'opération de dé- coupe de l'extrémité du filetage. Pour réaliser un tel contr$le des vitesses de commande, on a monté sur l'arbre 5 une came 36.
On a représenté en Figé 4 un outil de découpe à fileter 37 dont les parties coupantes recouvertes de métal dur sont montées à l'exté- rieur.
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Method and device for the manufacture of wood screws The object of the invention is a method and a device for the manufacture of wood screws from pre-finished blanks, the diameter of which has been reduced to that of the threaded rod.
Wood screws have heretofore been manufactured by a chip removal or material deformation process. The first mode of manufacture has the advantage of leading to perfect threads, but it also has serious drawbacks: relatively long machining times, significant losses of material and high wear of the tooling. Insofar as the second aforementioned manufacturing method has been implemented, the parts
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blanks intended for the via and reduced to the threaded part of the rod, between two flat threaded jaws between which the said blanks were made to roll.
This latter process does not, however, make it possible to obtain the required quality with regard to the oonioité of the ends of the thread, while in addition to the pitches of the thread are not properly shaped but rather crushed.
This is due to the difference between the rolling speed of the cylindrical part of the rod and that of the tip. In addition, the manufacture of the tools is very expensive.
Therefore, this process had already been overcome by separately manufacturing the cylindrical threaded rod and the thread end on different special machines, which however is, again, not economical due to double installation of machines and the resulting downtime.
The invention therefore proposes to combine the advantages of the two abovementioned methods, namely the manufacture of perfect threads and a reduced installation of equipment, while eliminating their drawbacks. The method according to the invention consists in placing, in a first working phase relating to the threaded part of the rod of the blank, two rollers for rolling the threads, cooperating by approaching one of the threads. other and turning in the same direction, to roll the cylindrical part of the thread, and, in
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a second phase of work involving the end of the blank, a separate threading tool, to cut the conical end of the thread.
A suitable device for carrying out such a method comprises, in a manner known per se, two rollers for rolling the threads driven in rotation, one of which is mounted in a fixed position and the other performs reconciliation and movement movements. moving away from the fixed cylinder. The device according to the invention is more particularly characterized by the fact that said cylinders for rolling the threads have, on their end faces situated on the side of the end of the rod of the blank, recesses, the length of which width and depth are such that, with each revolution of the rolls, the space surrounding the end of the rod of the blank is cleared for a sufficient time for a tool, approaching in the axial or axial-radial direction,
can cut off the end of the thread.
The method according to the invention and the device for its implementation have the following advantages: it is not only the thread of the cylindrical part of the rod, but also that of the end which is produced perfectly and. seamless; In addition, the thread manufacturing process is conducted on one machine, eliminating time.
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deaths and displacement.
The manufacturing method according to the invention has been described in detail with the aid of a schematic representation of the device produced for this purpose, with reference to the appended drawing for which
Fig. 1 is an overall view of the device with partial section.
Fig. 2 is a front view of the thread rolling cylinders of FIG. 1.
Fig. 3 represents the cylinders of
Fig. 2 in cross section, with the mounting of the tool for cutting the ends of the thread.
Fig. 4 shows an alternative embodiment of the tool.
Fig. shows an example of a blank for the manufacture of wood screws.
The device shown is controlled by the motor 1, which, by means of a pulley system 2, actuates the displacement 3, 4 to roll the threads and the control shaft 5, In addition, trains have been interposed gear 6/7 and by the shaft 8 coming out of said train, the various controls have been carried out, that is to say the cylinder 4 is controlled by means of the toothed wheels 9 and of the bevel gear 10 , and we control the shaft 5 through
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of the pair of toothed wheels 11. The cylinder 3 is controlled by means of a conical toothed wheel 12, the driving shaft end of which is slidably mounted in a clutch 14, which carries to its other end the driven shaft end 8.
The above mentioned clutch means that cylinder 3 with its control gears. is mounted on a slide or the like and can be moved away from or brought closer to the additional cylinder 4, during a working period of the device, by means of a hydraulic system 16 controlled from the cam 15 of the shaft 5.
The operation of the device is as follows
The blank part intended to constitute a wood screw and shown in FIG. 5 is placed on a rule 18 between the rolls 3, 4 for rolling the threads, by means of a clamp - not shown - controlled by the cam 17, said clamp drawing from a supply of supply parts, this during the open position of the cylinders 3, 4, that is to say when the cylinder 3 is moved apart.
The cylinders for rolling the threads have a width at least equal to the length of the cylindrical thread of the wood screw to be manufactured, but they have, however, on their end faces located on the side of the end of the rod do the blank part of the recesses 19 whose length, width and
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depth are such that, at each revolution of the cylinders, the space surrounding the end of the
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? -f1 t: + It, '40 ... shank of the screw to be manufactured is released' for a sufficient time for a threading tool
20, approaching in an axial or axial-radial direction, can cut the end of the thread.
To roll the cylindrical part of the thread of the blank piece for wood screws, the cylinder 3 is brought during the working period of the device, against the complementary cylinder 4, that is to say against the blank and during a partial rotation of the cylinders 3, 4 rotating in the same direction, said cylindrical threaded part of the screw is rolled.
During the time when the space surrounding the end of the rod of the blank, which is then partially threaded, is cleared thanks to the recesses 19 cooperating on the two cylinders, the thread cutting tool 20 is approached in the axial direction ; the end of the thread is then made, after which the cylinder 3 is again withdrawn, so that with each turn of the cylinders to roll the threads, a completed wood screw falls, which is then grasped - as has been said previously - when the cylinder 3 has completed its withdrawal, for example by a clamp controlled by the cam 21, and is deposited at any suitable location.
It is of course possible to ensure the introduction and removal of the blanks or the finished wood screws, respectively, in another way e
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by the above mentioned pliers *
The threading tool 20 is controlled by the motor 22 and the whole of the tooling is mounted on a longitudinal slide 23, the longitudinal axial movements of which provided in appropriate guides are controlled by the spring 24, the cam 25 and lever 26.
In the case of using a threading tool of the type of the tool shown, equipped with a cutting head, the inner projection of which is covered with metal. hard and the cutting parts of which have the shape of the hollow of the thread, the transverse movement necessary for the installation of the tool is carried out using a longitudinal slide
28, whose transverse movements corresponding to the working period are controlled by the spring 29 and the cam 30 via the rod 31. Thanks to a corresponding peripheral shape of the cams 25, 30, it is possible to manufacture threaded ends of conical, circular or curvilinear wood screws.
The depth of cut at the end of the thread can be adjusted using nuts 32,33. You can adjust the threading tool
20 in the axial direction by means of the adjusting nuts 34, 35, so that the pitch of the thread is produced perfectly and seamlessly from the end to the cylindrical part of the thread.
When the cutting operation is completed, the tool
20 is moved to the side by means of the slide
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transverse 28 and it is removed with the longitudinal slide by means of the cam controls ?. The same working process is repeated for each new part introduced intended to constitute a wood screw.
Since it is possible to choose very high rolling speeds of the rolls, as experience shows, but on the other hand one is limited by the peripheral speed of the threading tool 20, it is advantageous to study the motor control 1, so that the speed of rotation of the cylinders 3, 4 during the rolling operation of the cylindrical part is higher than during the operation of cutting the end of the thread . To achieve such a control of the control speeds, a cam 36 has been mounted on the shaft 5.
Shown in Fig. 4 is a thread cutting tool 37 of which the cutting parts covered with hard metal are mounted on the outside.