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BREVET D'INVENTION Dispositif pour l'ébavurage des extrémités de pièces cylindriques
La présente invention concerne un dispositif permettant l'ébavurage de pièces cylindriques à section circulaire, tels que des tubes ou des barres rondes.
On sait qu'après le tronçonnage à chaud ou à froid de pièces du genre précité, il se forme des bavures qui sont situées tantôt à l'extérieur tantôtà l'intérieur de la pièce.
Pour permettre un raccordement convenable des tubes, il est nécessaire d'éliminer ces bavures, l'opération correspondante s'appelant ébavurage (ou ébarbage).
Les machines d'ébavurage connues comportent, en général, des outils fixés sur un plateau rotatif et qui viennent en prise avec l'extrémité de la pièce à usiner.
Les machines de ce genre présentent toutefois divers inoon- vénients : si les outils retirent bien les bavures initiales de la pièce à ébavurer, par contre, l'action de ces outils provoque la formation d'autres bavures, d'autant plus grandes
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que le pas d'avance de coupe est plus important.
D'autre part, les nouvelles bavures augmentent avec l'usure dos outils de coupe, Ceci oblige 4 des fréquente arrêts do la machine qui sont préjudiciables à une produo- tion continue.
Enfin, ces machines comportent généralement trois outils qui, pour les pièces tubulaires, rectifient le bord extérieur, la tranche et le bord intérieur. Mois l'extrémité de tube à trois facettes annulaires ainsi réalisée est incompatible avec certaines normes, prévues pour le raccor- dement des tubes, ce qui exige une seconde opération de finition dans certains cas,
La présente invention vise à remédier à ces incon- vénients.
Suivant l'invention, le dispositif pour l'ébavu-. rage des extrémités de pièces cylindriques, telles que tubes et barres rondes, qui comporte un plateau rotatif sur .lequel sont montés les outils d'ébavurage, est caraot6risé en ce que ces outils sont constitues par des molettes tran- chantes montées relativement sur le plateau.
Lorsque les molettes portées par le plateau rota- tif sont amenées au contact de la tranche du tube, elles tournent sur elles-mêmes par réaction et provoquent l'enlève- ment d'un copeau. L'expérience montre qu'on peut obtenir ainsi une vitesse et une qualité d'ébavurage importante et en même temps une longue durée de service pour les outils.
De préférence, les molettes tranchantes sont constituées par des couronnes tronconiques tournant libre- ment sur des blocs-supports fixés de manière réglable sur le plateau rotatif, la grande base des molettes étant' dirigée du côté opposé au plateau rotatif.
Si on veut réaliser sur l'extrémité du tube une face droite et une face tronconique, l'invention prévoit avantageusement de monter sur un môme plateau rotatif deux molettes dont les faces d'attaque présentent des inclinaisons différentes relativement à la face du plateau rotatif.
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D'autres particularités de l'invention résulteront encore de la description ci-après..
, Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, - La Pige 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'ébavurage conforme à l'invention.
- La Fig. 2 est la vue en plan correspondante, - la Fig. 3 est une vue à grande échelle en ooupe transversale suivant III-III de la Fige 2 d'un bloc support, - La, Fig. 4 est une vue schématique en coupe axiale d'une molette isolée.
- La Fig. 5 est une vue schématique en élévation montrant un tube en cours d'ébavurage.
- La Fig. 6 est un schéma explicatif à grande échelle concernant le mode de travail des molettes.
- Les Fige 7 et 8 sont des vues en perspective d'un autre agencement du dispositif pour l'ébavurage des tubes de petit ou de grand diamètre.
- La Fig. 9 est la vue en plan d'un autre disposi- tif.
- La Fige 10 est un schéma en plan explicatif.
Dans la réalisation de l'invention représentée aux
Fig. 1 et 2, le dispositif d'ébavurage, principalement des- tiné aux tubes de petit diamètre, comprend un plateau 1 porté par un arbre rotatif 2 entraîné en rotation par un moteur non figuré. Dans le cas, correspondentà l'exemple décrit, où on désire ébavuxer des tubes en réalisant une facette annulaire plane perpendiculaire à l'axe (méplat), et une facette annulaire tronconique (chanfrein), située du côté extérieur, le plateau 1 comporte deux blocs supports
3a, 3b (désignés ci-après par 3 de façon générale) de forme sensiblement tronc-pyramidale dont la face supérieure oblique
4a, 4b porte une molette rotative 5a, 5b (désignées ci-après par 4 et 5 de façon générale).
Chacun des blocs 3 est fixé (Fige 3) sur le plateau
1 au moyen de deux boulons 6 qui traversent ces blocs dans des alésages 7 et sont vissés dans des écrous 8 engagés eux-
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mêmes dans des glissières à queue d'aronde 9 pratiques dans le plateau 1 et qui permettent de régler individuellement la position des blocs 3 relativement au centre du plateau 1.
Les glissières 9 sont placées angulairement ce qui permet de rapprocher au maximum les molettes 5a, 5b des supports 3a,.
3b.
Les molettes 5 sont constituées par des couronnes tronconiques, en métal de haute dureté, par exemple en car- bure de tungstène, dont la grande base 11 constitue le tran- chant, la petite base 12 étant disposée en regard de la face supérieure 4 du bloc-support 3. L'angle de coupe a formé (Fig. 4) entre la grande base 11 et la génératrice du cône varie sensiblement entre 60 et 90 suivant la dureté du mé- tal du tube à ébavurer. L'angle a est, par exemple, de 60 pour un acier doux et de 90 pour un acier très dur. L'angle b formé avec le métal du tube est généralement compris entre 6 et 8 .
Cet angle conditionne la pente de la face supérieure 4 du bloc 3,
Pour usiner le méplat du tubo (bloc 3a), la pente sera ainsi comprise entre 6 et 8 , Pour usiner un chanfrein de 30 (bloc 3b), la pente de la face 4b sera de 36, à 38 .
On a représenté sur la Fig. 2 en Ra-Ra ou Rb-Rb la ligne de plut) grande pente des faces 4a, 4b. Le diamètre et l'épais- seu.r des molettes 5 ne sont pas critiques si le réglage desbles supports 3 reste posible pour un diamètre de tube donné,
Les molettes 5 sont montées,en libre rotation, sur le bloc 3. A cet effet, il est prévu, dans l'exemple considéré, de les fixer par une vis 13 sur un tourillon 14 comportant une table 15 qui reçoit la petite base 12 de la moletto. Lo tourillon 14 est monté sur le support 3 par les cages rotatives de deux roulements 17 à portées coniques in- versées qui sont serrées par un écrou 16. Les cages fixes. sont logées dans une cavité 18 du bloc-support 3 et séparées par une entretoise annulaire 19.
Une fixation très robuste peut être ainsi assurée pour la molette 5 tout en pormettant sa libre rotation.
Le réglage des molettes 5 et par suite celui des blocs-supports 3 dépendent du diamètre du tube 20 à ébavurer, Ce réglage est tel, do préférence, que les angles Ma, Mb formés pur les tangentes Pat, Pbt (Fig. 10) aux points d'at- taque Pa, Pb du tube 20, avec les rayons Pa Ca, Pb, Cb passant
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par les centres Ca, Cb des circonférences correspondant aux bords d'attaque des molettes, soient compris entra
10 et 15 , cette dernière valeur pouvant être éventuellement dépassée.
Le sens de rotation do le molette, au point d'at- taque Pa et par suite le sono d'enlèvement du copeau 22a formé, est dirigé vers l'intérieur du tube 20 si la contre
Ca est placé du môme côté que le tube 20 par rapport à la tangente Pat. Inversement le sens de rotation de la molette su point d'attaque Pb et par suite le sons d'enlèvement du copeau 22b est dirigé vers l'extérieur si le contre Cb est , placé au-delà de la tangente Pbt par rapport au tube 20.
Le ohoix des positions relatives des molettes 5a,
5b, aux points d'attaque Pa, Pb permet ainsi un usinage par- ticulièrement favorable, notamment si la molette méplat 5a chasse le copeau vers l'extérieur et la molette chanfrein
5b vers l'intérieur.
L'invention prévoit encore un autre mode de ré- glage relatif des positions des molettes 5a, 5b afin do proportionner à la valeur désirée les largeurs respectives
Ka (Fig. 6) du méplat et Kb du chanfrein, la somme de ces larges s correspondant à l'épaisseur K du tube 20. Co régla- ge consiste à décaler en hauteur la molette 5a relativement à la molette 5b. On voit en effet d'après la Fig. 6 que si on déplace relativement au plateau 1 la molette 5a pour l'amener à la position Ra1, la largeur Ka1 du méplat dovien- dra supérieure à ka, la largeur kb1 devenant elle, inférieure à Kb. Ce réglage est assuré simplement au moyen de cales d'épaisseur telles que 21 (Fig. 3) placées entre le plateau
1 et le bloc 3a.
On peut ainsi obtenir à la demande un mé- plat de largeur voulue quelle que soit l'épaisseur K du tube
20,
Les supports 3a, 3b étant convenablement réglés, pour assurer l'ébavurage d'un tube 20, on procède comme'suit (Fig. 5) ;
On place ce tube entre des mâchoires 22 qui empê- chent sa rotation et le maintiennent coaxial à l'axe X-X du
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plateau 1. Celui-ci est alors entraîné en rotation dans un sens tel, de préférence, que l'attaque soit réalisée en premier lieu par la molette 5b produisant le chanfrein. La vitesse de rotation-dû plateau 1 décroità mesure qu'augmente le diamètre du tube 20, la vitesse de coupe pouvant atteindre en moyenne 180 à 200 mètres/minute soit pratiquement le double do celle obtenue avec des outils fixes.
Par exemple, une vitesse de 640 tours/minute peut être adoptée pour des tubes de 48,6 mm de diamètre et une vitesse de 225 tours/ minute pour des tubes de 168 mm de diamètre. ,
En même temps que le plateau 1 est entraîne en rotation suivant P, il est entraîne en translation suivant Q vers le tube 20 par tous organes d'avance connus. La vi- tesse d'avance déeroît avec le diamètre (et par suite l'é- paisseur du tube) .
Lorsque le plateau 1 est ainsi entraîne en rotation suivant P, les molettes 5 venant en contact avec.la tranche à ébavurer du tube, sont à leur tour autraînées en rotation par réaction dans des sens Sa, Sb dépendant du réglage adopté pour les centres Ca, Cb (Fig. 10). Les molettes 5a, 5b se comportent alors comme des outils rotatifs et découpent chacune un copeau 22a, 22b dirigé vers l'extérieur ou vers l'intérieur suivant les cas.
L'expérience montre quo le dispositif ainsi agencé permet d'obtenir une opération d'ébavurage rapide et de haute qualité. Plus préoinément, il ne subsiste aucune trace de bavure et le travail des molettes 5 ne crée pas de nou- velles bavures.
A égalité de section du métal, la vitesse de coupe est augmentée dans dos proportions considérables par rapport aux dispositifs connus. En effet l'expérience montre qu'avec des outils fixes on peut enlever 15/100 de mm par passe alors que les molettes 5 permottent de retirer au moins 75/100 de mm. On a d'ailleurs constaté en moyenne, par l'introduction de l'invention, un gain de vitesse do l'ordre de 60%.
Comme d'autre part, le point d'attaque de la
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molette tourne constomment,cette dernière a le temps de se refroidir convenablement. L'expérience à montré qu'on pou- vait do cc fait, obtenir des durées de service 16 fois plus grandes qu'avec des outils fixes, sanschanger d'outil.
Bien entendu, on peut adapter la disposition du plateau 1 au diamètre du tube. Les Fig. 7 à 9 montrent ainsi une réalisation convenant à la fois pour dos tubes do poit et de fort diamètre, puisque le plateau 1 comporte à la fois dos rainures 9 obliques comme dans la réalisation pré- cédente et des rainures parallèles pour les tubes de plus grand diamètre.
La Fig. 9 concerne un plateau comportant seulement dos rainures parallèles et servant à l'ébavurage des tubes de grand diamètre.
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PATENT OF INVENTION Device for deburring the ends of cylindrical parts
The present invention relates to a device for deburring cylindrical parts with a circular section, such as tubes or round bars.
It is known that after the hot or cold cutting of parts of the aforementioned type, burrs are formed which are located sometimes on the outside and sometimes inside the part.
To allow a suitable connection of the tubes, it is necessary to eliminate these burrs, the corresponding operation being called deburring (or deburring).
Known deburring machines generally comprise tools fixed on a rotary table and which come into engagement with the end of the workpiece.
However, machines of this type have various drawbacks: if the tools do remove the initial burrs from the part to be deburred, on the other hand, the action of these tools causes the formation of other burrs, which are all the greater.
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that the cutting advance step is greater.
On the other hand, the new burrs increase with the wear of the cutting tools. This necessitates frequent stoppages of the machine which are detrimental to continuous production.
Finally, these machines generally include three tools which, for tubular parts, grind the outer edge, the edge and the inner edge. The end of the tube with three annular facets thus produced is incompatible with certain standards, provided for the connection of tubes, which requires a second finishing operation in certain cases,
The present invention aims to remedy these drawbacks.
According to the invention, the device for deburring. rage of the ends of cylindrical parts, such as tubes and round bars, which comprises a rotary plate on which are mounted the deburring tools, is characterized in that these tools are constituted by sharp knurls mounted relatively on the plate .
When the wheels carried by the rotary plate are brought into contact with the edge of the tube, they turn on themselves by reaction and cause the removal of a chip. Experience shows that it is thus possible to obtain a high speed and quality of deburring and at the same time a long service life for the tools.
Preferably, the cutting wheels are formed by frustoconical crowns freely rotating on support blocks adjustable in an adjustable manner on the turntable, the large base of the wheels being directed away from the turntable.
If it is desired to produce a straight face and a frustoconical face on the end of the tube, the invention advantageously provides for mounting on a same rotary plate two knurling wheels whose leading faces have different inclinations relative to the face of the rotary plate.
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Other features of the invention will also result from the following description.
, In the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, - The pin 1 is a schematic perspective view of a deburring device according to the invention.
- Fig. 2 is the corresponding plan view, - FIG. 3 is a large-scale cross-sectional view along III-III of Fig. 2 of a support block, - La, FIG. 4 is a schematic view in axial section of an isolated wheel.
- Fig. 5 is a schematic elevational view showing a tube being deburred.
- Fig. 6 is a large-scale explanatory diagram relating to the working mode of the knurling wheels.
- Figs 7 and 8 are perspective views of another arrangement of the device for deburring tubes of small or large diameter.
- Fig. 9 is a plan view of another device.
- Fig 10 is an explanatory plan.
In the embodiment of the invention shown in
Fig. 1 and 2, the deburring device, mainly intended for tubes of small diameter, comprises a plate 1 carried by a rotary shaft 2 driven in rotation by a motor (not shown). In the case, correspond to the example described, where it is desired to ebavux the tubes by producing a flat annular facet perpendicular to the axis (flat), and a frustoconical annular facet (chamfer), located on the outside, the plate 1 has two support blocks
3a, 3b (hereinafter referred to as 3 in general) of substantially truncated pyramidal shape, the upper face of which is oblique
4a, 4b carries a rotary wheel 5a, 5b (hereinafter referred to as 4 and 5 in general).
Each of the blocks 3 is fixed (Fig 3) on the board
1 by means of two bolts 6 which pass through these blocks in bores 7 and are screwed into nuts 8 engaged themselves
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same in dovetail slides 9 practical in the tray 1 and which allow to individually adjust the position of the blocks 3 relative to the center of the tray 1.
The slides 9 are placed angularly which makes it possible to bring the wheels 5a, 5b as close as possible to the supports 3a ,.
3b.
The wheels 5 are formed by frustoconical crowns, made of high hardness metal, for example tungsten carbide, of which the large base 11 constitutes the cutting edge, the small base 12 being arranged opposite the upper face 4 of the. support block 3. The cutting angle a formed (Fig. 4) between the large base 11 and the generatrix of the cone varies substantially between 60 and 90 depending on the hardness of the metal of the tube to be deburred. The angle a is, for example, 60 for a mild steel and 90 for a very hard steel. The angle b formed with the metal of the tube is generally between 6 and 8.
This angle conditions the slope of the upper face 4 of the block 3,
To machine the flat part of the tubo (block 3a), the slope will thus be between 6 and 8, To machine a chamfer of 30 (block 3b), the slope of the face 4b will be from 36, to 38.
There is shown in FIG. 2 in Ra-Ra or Rb-Rb the line of plut) great slope of faces 4a, 4b. The diameter and the thickness of the rollers 5 are not critical if the adjustment of the supports 3 remains possible for a given tube diameter,
The wheels 5 are mounted, in free rotation, on the block 3. For this purpose, provision is made, in the example considered, to fix them by a screw 13 on a journal 14 comprising a table 15 which receives the small base 12. of the moletto. The journal 14 is mounted on the support 3 by the rotating cages of two bearings 17 with reverse tapered seats which are tightened by a nut 16. The fixed cages. are housed in a cavity 18 of the support block 3 and separated by an annular spacer 19.
A very robust fixing can thus be ensured for the wheel 5 while allowing its free rotation.
The adjustment of the knobs 5 and consequently that of the support blocks 3 depend on the diameter of the tube 20 to be deburred. This adjustment is preferably such that the angles Ma, Mb formed by the tangents Pat, Pbt (Fig. 10) to the points of attack Pa, Pb of tube 20, with the radii Pa Ca, Pb, Cb passing through
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by the centers Ca, Cb of the circumferences corresponding to the leading edges of the rollers, are included between
10 and 15, the latter value possibly being exceeded.
The direction of rotation of the wheel, at the point of attack Pa and consequently the sound system for removing the chip 22a formed, is directed towards the inside of the tube 20 if the opposite
It is placed on the same side as the tube 20 with respect to the tangent Pat. Conversely the direction of rotation of the wheel at the point of attack Pb and therefore the sound of chip removal 22b is directed outwards if the counter Cb is, placed beyond the tangent Pbt with respect to the tube 20 .
The choice of the relative positions of the knobs 5a,
5b, at the points of attack Pa, Pb thus allows particularly favorable machining, in particular if the flat wheel 5a drives the chip outwards and the wheel chamfer
5b inward.
The invention provides yet another mode of relative adjustment of the positions of the knurling wheels 5a, 5b in order to proportion the respective widths to the desired value.
Ka (Fig. 6) of the flat and Kb of the chamfer, the sum of these large s corresponding to the thickness K of the tube 20. Co adjustment consists of shifting the wheel 5a in height relative to the wheel 5b. It can in fact be seen from FIG. 6 that if we move the wheel 5a relative to the plate 1 to bring it to the position Ra1, the width Ka1 of the flat land will be greater than ka, the width kb1 becoming less than Kb. This adjustment is ensured simply by means of shims such as 21 (Fig. 3) placed between the plate.
1 and block 3a.
It is thus possible to obtain on demand a flat of the desired width whatever the thickness K of the tube.
20,
The supports 3a, 3b being suitably adjusted, to ensure the deburring of a tube 20, one proceeds as follows (Fig. 5);
This tube is placed between jaws 22 which prevent its rotation and keep it coaxial with the X-X axis of the tube.
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plate 1. The latter is then rotated in such a direction, preferably, that the attack is carried out in the first place by the wheel 5b producing the chamfer. The speed of rotation of the plate 1 decreases as the diameter of the tube 20 increases, the cutting speed being able to reach on average 180 to 200 meters / minute, ie practically double that obtained with stationary tools.
For example, a speed of 640 rpm can be adopted for tubes of 48.6 mm in diameter and a speed of 225 rpm for tubes of 168 mm in diameter. ,
At the same time as the plate 1 is driven in rotation along P, it is driven in translation along Q towards the tube 20 by all known advance members. The feed rate decreases with the diameter (and hence the thickness of the tube).
When the plate 1 is thus driven in rotation along P, the wheels 5 coming into contact with the wafer to be deburred of the tube, are in turn driven in rotation by reaction in directions Sa, Sb depending on the setting adopted for the centers Ca , Cb (Fig. 10). The wheels 5a, 5b then behave like rotary tools and each cut a chip 22a, 22b directed outwards or inwards as the case may be.
Experience shows that the device thus arranged makes it possible to obtain a rapid and high-quality deburring operation. More specifically, there remains no trace of burr and the work of the knurls 5 does not create new burrs.
With equal cross-section of the metal, the cutting speed is increased in considerable proportions compared with known devices. Indeed, experience shows that with stationary tools it is possible to remove 15/100 of a mm per pass, while the knobs 5 allow to remove at least 75/100 of a mm. Moreover, on average, by the introduction of the invention, a speed gain of the order of 60% was observed.
As on the other hand, the point of attack of the
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wheel turns constantly, the latter has time to cool down properly. Experience has shown that, therefore, it is possible to obtain 16 times longer service life than with stationary tools, without changing tools.
Of course, the arrangement of the plate 1 can be adapted to the diameter of the tube. Figs. 7 to 9 thus show an embodiment suitable for both large diameter and large diameter tubes, since the plate 1 has both oblique grooves 9 as in the previous embodiment and parallel grooves for larger tubes. diameter.
Fig. 9 relates to a plate comprising only back parallel grooves and used for deburring tubes of large diameter.