Machine à fileter à main.
La. présente invention a pour objet une machine à fileter à main et au moyen d'une
fraise les tiges, tubes, etc., quelle que soit leur section et autres pièces de section et dimension quelconques. Cette machine est caractérisée par le fait que l'ensemble de la machine, comprenant les organes mobiles porte-fraise et les organes d'actionnement de la vis-mère, est monte rotativement autour de l'organe de serrage de la pièce à fileter, de telle sorte que, si l'on fixe la pièce à fileter, ledit ensemble tourne par rapport à l'or- gane de serrage, tandis que, si l'on fixe cet
ensemble, 1'organe de serrage tourne avec la pièce par rapport à la machine.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale passant par les points A-B-C-D (fig. 2) et une vue dans le sens de la flèche E, de la pre mière forme d'exécution ;
La fig. 2 est une coupe horizontale passant par la ligne F-G (fig. 1) ;
La fig. 3 est une coupe transversale passant par la ligne H-C (fig. 1) ;
La fig. 4 est une coupe de la boîte d'engrenages passant par la ligne P-S de la fig. 2i, montrant ses organes vus en bout dans la direction de la flèche V ;
La fig. 5 est une vue en bout de la fileteuse dans le sens de la flèche W (fig. 1), le volant et le couvercle de la tête porte-fraise n'étant pas figurés et le vernier occupant la position voulue pour l'exécution d'un filetage extérieur avec fraise de grand diamètre ;
La fig. 6 représente schématiquement le vernier dans la position qu'il occupe pour exécuter un alésage avant filetage extérieur avec fraise de petit diamètre ;
Les fig. 7 et 8 sont des vues schémati- ques extrêmement simplifiées destinées uniquement à faire comprendre la combinaison particulière des éléments de la seconde forme d'exécution où l'on retrouve néanmoins les mêmes principes essentiels que dans la pre mière ;
La fig. 9 est une coupe verticale de la machine ainsi modifiée dans ses dispositions constructives par l'axe U-V (fig. 10) ;
La fig. 10 est une vue en plan avec coupes partielles montrant la fixation du volant ;
La fig. 11 est une vue en bout'du côté du vernier, et
La fig. 12 est un schéma explicatif de la disposition spéciale du vernier.
Dans la première forme d'exécution montrée dans les fig. 1 à 6 ;
1 désigne un corps de mandrin, dans lequel sont pratiquées quatre mortaises 2, recevant quatre mors 3, suspendus chacun à deux bielles 4, pivotées sur des axes 5. Des axes 6 assurent la liaison des mors 3 et des bielles 4, de sorte que l'on a ainsi quatre parallélogrammes articulés. Les mors 3 sont poussés vers leur position de serrage par le plateau 7, engagé sur le filetage 8 de la douille 8'sur laquelle peut tourner librement le flasque 9 comportant une couronne dentée 10 et fixé sur le corps de mandrin 1 par des vis non visibles sur le dessin. L'extérieur du corps de mandrin 1 est cylindrique et comporte une collerette 11, qui maintient entre elle et le flasque 9, tout en le laissant tourner, le banc 12.
Ce banc tournant présente une règle prismatique 12' (voir en particulier fig. 3), qui sert de guidage au chariot 13.
Le banc 12 possède aussi une pièce en retour d'équerre 14, dans laquelle sont pratiqués (fig. 2), deux logements circulaires 15 et 16, qui servent en partie à centrer les bossages 17 et 17'de la boîte à engrenages 18. Le logement 15 contient, d'autre part, le pignon 35, tandis que le logement 16, reçoit l'épaulement circulaire 20, qui fait corps avec la vismère 21 destinée à produire le déplacement longitudinal du chariot 13. Cette vis-mère, en 22, tourne dans le retour d'équerre 14, et en 23 dans le moyeu de la boîte 18.
La partie de l'axe de la vis-mère comprise entre 22 et 23 comporte les épaulements 24, 25 et 26 6 sur lesquels sont montés les engrenages 27, 28,29 calés par la clavette 30 ; l'engrenage 31 calé par la clavette 32 ; et enfin l'engrenage 33 calé par la goupille 34. Le logement 15 reçoit le pignon 35 en prise avec la couronne dentée 10 solidaire du flasque 9 et du corps de mandrin 1.
Le pignon'35 est solidaire de l'axe à cannelures 36 qui pénètre télescopiquement dans la douille 37, solidaire de l'engrenage 38.
Les clavettes 40 et 41 fixées dans la douille 37 et coulissant dans les cannelures 36'et 36"de l'axe 36 assure l'entraînement de cet axe quand l'engrenage 38 tourne. L'axe 36 est aussi pivoté en 42 dans la paroi de la boîte 18, puis en 43 dans le moyeu de cette même boîte 18. La partie 44 comprise entre 42 et 43 offre de longues dents d'engrenage.
Cette partie 44 reçoit la tête de 45 qui tourne librement sur l'extérieur des dents allongées de la partie 44.
Les branches 46 et 47 de la tête de cheval portent l'axe commun du pignon 48 et de l'engrenage 49 qui engrène avec la partie dentée 44. Le pignon 48 est en prise avec l'engrenage 50. L'engrenage 50 transmet par r -exemple son mouvement à l'engrenage 33.
La boîte à engrenage 18 est munie de sélecteurs à peigne 51 et 52 dans lesquels s'engagent les dents 53 et 54 de la tête de cheval (fig. 1 et 4). Alors que le peigne 51 est fixé par les vis 55 au fond de la boîte 18, le peigne 52 est solidaire du couvercle 56, ce dernier étant pivoté sur la charnière 57 et immobilisé par le verrou à éclipse 58, com- mandé par le levier 59.
Enfin, la boîte 18 est reliée au banc 12 par les oreilles 60, 60', 60", 60"', qui sont fixées à la pièce en retour d'équerre 14, par des boulons non figurés
Le chariot 13 comporte un logement 61 (fig. 3) qui reçoit un demi-écrou 62 engagé sur la partie supérieure de la vis-mère 21 qui est, par conséquent, encastrée a moitié dans le chariot 13 et dans la règle 12'du banc 12. L'extrémité antérieure du chariot 13 affecte la forme d'un T (fig. 1) présentant le bossage circulaire duquel pivote la tête porte-fraise 64.
Cette tête est amenée à la position angulaire voulue, grâce à des coulisses qui sont guidées sur les douilles 66,66' enfilées sur les vis 67,68 bloquées dans la partie antérieure du chariot. Des écrous 65, 65'maintiennent la position angulaire choisie.
Le bossage qui reçoit la vis 68 pénètre dans une échancrure 69 du banc 12.
La tête porte-fraise reçoit dans sa partie qui passe approximativement par le centre du mandrin 1 la douille 70 à alésage conique 71 dans laquelle vient se loger la queue co- nique 72 sur laquelle est bloquée la fraise à fileter 73 maintenue dans la douille 70 par l'écrou 75, tandis que l'écrou 76 bloqué par le contre-écrou 76'limite le jeu latéral de la douille 70 en forçant la collerette 77 à s'appuyer sur la tête porte-fraise. Le volant 78 est calé par la clavette 79 sur la douille 70 dans laquelle on a taillé la denture 80, en prise avec l'engrenage 81 solidaire du pignon 82 qui entraîne l'engrenage 83 so lidaire du pignon 84. Le pignon 84 est en prise avec l'engrenage 38 solidaire de la douille 37.
Le plan du volant 78 est perpendiculaire à l'axe général de la machine.
Le couvercle 85 est fixé à la tête portefraise par des vis non figurées pénétrant dans les trous 86 (fig. 5). La partie antérieure du chariot 13 porte un cadran 87 (fig. 2 et 5) pivoté sur l'axe à épaulement 88, le cadran est actionné par le bouton mobile 89, arrêté par l'écrou 90.
La tête porte-fraise présente une fenêtre
(fig. 5), dont les bords, ayant pour centre l'axe 39 et sensiblement tangents au cadran 87, sont munis de verniers 91,92. Le cadran n 87 présente un certain nombre d'échancrures 93 qui correspondent aux filets que l'on veut obtenir. Dans ces échancrures 93 vient pénétrer un bouton 94 monté sur un ressort 95 fixé en 96.
Le fonctionnement de la machine est le suivant :
On va commencer par exposer les diverses opérations que l'on exécute pour détermi- ner le pas de vis qu'on veut obtenir.
A cet effet, on dispose d'abord les organes de la boîte a engrenages 18. On fait basculer de 90 le levier 59, ce qui fait tourner le verrou à éclipse 58 et libère le couvercle 56.
On soulève ce couvercle puis on saisit la tête de cheval 45, on la soulève également de façon à mettre les engrenages hors de prise, afin que la têtede cheval puisse se déplacer le long de la partiedentée44.Lavis- mère 21 est alors également libre. On fait tourner le bouton 97, de telle sorte que la vis-mère 21, agissant sur le demi-écrou 62, oblige le chariot 13 à se déplacer jusqu'au moment où l'arête 98 (fig. 1) coïncide avec le chiffre voulu de la graduation 99 de la règle 12' (fig. 2). Si, par exemple, la longueur de filetage à obtenir pour la pièce est de 45 mm, cette opération a eu pour résultat de placer la fraise 73 à la distance nécessaire pour obtenir cette course de 45 mm.
Ensuite, on fait coulisser la tête de cheval 45 sur la partie 44, de telle sorte qu'on puisse placer la dent 5fi3 dans l'encoche du sélecteur 51 qui correspond au pignon donnant le pas voulu, 33, par exemple, ce qui obligera l'engrenage 50 à se mettre en prise avec le pi gnon 33.
On rabat alors le couvercle 56 dont le sélecteur 52 viendra chevaucher la dent 54 de la tête de cheval 52 qui se trouvera ainsi immobilisé en haut, en bas, ainsi que latéralement. On fermera 1e verrou à éclipse 58 en faisant tourner de 90'lue levier 59 en sorte que le couvercle 56 est empêché de se relever sous la pression des engenages 33 et 50, quand la poussée de ceux-ci estdirigéedebas en haut.
On desserre légèrement les écrous 65 qui maintiennent la tête porte-fraise 64 (fig. 2 et 5). Si l'on suppose que le pas du filetage à obtenir soit, par exemple, de 150, on place le grand trait de la graduation 150 du cadran 87 suivant la ligne d'axe M-N, vers le vernier marqué,,extérieur",c'est-à-diredestiné aux filetages extérieurs. Cette opération est d'ailleurs précisée par le bouton 94 qui, poussé par le ressort95dansunedes encoches correspondantes 93, immobilise le cadran à l'endroit voulu.
Si le tube 100 à fileter a un diamètre extérieur de 20 mm, par exemple, on placera la graduation 20 du vernier ,, extérieur" en coïncidence avec le petit trait gravé sur le cadran 87 à coté du grand trait de 150 qui est dans l'axe M-N.
Ce grand trait indique en effet le diamètre extérieur réel du tube, tandis que le petit trait indique le diamètre du fond de filet, c'est-à-dire la profondeur à laquelle les dents de la fraise 73 doivent pénétrer pour donner le filet recherché.
Il convient alors, de serrer le tube dans le mandrin 1. A cet effet, en supposant que les mors 3 soient écartés suffisamment pour laisser passer le tube T, on introduit ce tube dans la douille 8', et on le fait passer entre les mors, de telle sorte que sa tranche T' arrive à proximitédel'arêteformée par les dents de la fraise 73. On fait alors tourner à la main la douille 8, qui comporte une partie moletée 8", cette douille fait avancer le plateau 7, qui, grâce à ses doigts 7'et 7" engagés dans les mortaises 2, fait pression contre les mors 3, ceux-ci basculant sur leurs bielles respectives 4 et viennent étreindre le tube qui devient alors solidaire du mandrin 1.
Conformément à la présente invention, si le tube a une grande longueur, la machine fonctionnera en étant portée par le tube et en tournant autour de lui à condition qu'il soit convenablement fixé. Au contraire, si le tube de la pièce à fileter est léger et court, ce tube sera porté par la fileteuse et tournera avec le mandrin à l'intérieur de la fileteuse fixée, par exemple, sur un établi grâce à une bride, ou à un pied quelconque.
On va d'abord considérer le premier cas.
On veut fileter, par exemple, le tube T. Celuici est immobilisé par sa partie qui dépasse à l'arrière de la filière. On saisit la manivelle 78'du volant 78 que l'on fait tourner en sens contraire de celui des aiguilles d'une montre (pour un pas à droite, par exemple) ; le volant entraîne la douille 70 dont les dents 80 entraînent l'engrenage 81 et par conséquent le pignon 82 qui, à son tour, entraîne le pignon 83 et l'engrenage 84. Celui-ci fait tourner l'engrenage 38 et par la suite la douille 37 que les clavettes 40,41 solidarisent en rotation aveo l'axe 36, dont le pignon 35 engrène avec la couronne 10.
Celle-ci étant immobilisée puisqu'elle appartient au flasque 9 fixé au mandrin 1 qui est maintenu par le tube, le pignon 35 se met à rouler sur elle, entraînant avec lui l'ensemble de la machine, c'est-à-dire le banc 12, la boîte à engrenages 18, le chariot 13et la tête portefraise 64 avec le volant 18 et la fraise 73.
L'ensemble du volant tourne donc à la façon d'un planétaire autour de l'axe général de la machine. En même temps, la partie 44 de l'axe 36 fait tourner l'engrenage 49 de la tête de cheval 45, le pignon 48 et l'engrenage 50 en prise avec l'engrenage 33 de la vismère. Cette vis-mère 21 tourne donc aussi, et par l'intermédiaire dudemi-écrou 62, elle oblige le chariot 13 à se déplacer à une allure qui correspond au filet de vis que l'on veut obtenir.
La. fraise 73 qui, grâce à la transmission ci-dessus décrite, tourne autour du tube 100, et qui, grâce à la douille 70, tourne sur elle-même entre en contact avec le tube qu'elle attaque au droit de la tranche T'et elle y découpe une hélice triangulaire au fur et à mesure que le chariot 13 avance par rapport au tube. Quand l'arête 98 du chariot 13 arrivera au zéro de la graduation 99, le filet sera terminé. On desserrera les écrous 65, on écartera la fraise, puis on resserrera les écrous 65 pour que la tête 64 ne bouge plus.
On débloquera les mors 3 en dévissant la douille 8'qui rappelle le plateau 7. Le tube est donc libère du mandrin dès que l'on exerce une traction sur lui dans le sens de la flèche Z. Pour exécuter un filetage intérieur, on procéderait exactement de la même façon que ci-dessus, si ce n'est que l'on utiliserait une fraise de très petit diamètre et que l'on se servirait du vernier 91 et non du vernier 92 (fig. 6).
On peut avoir besoin, avant de procéder au filetage, de rectifier ou d'aléser le tube, soit que ce tube soit'une fabrication dé- fectueuse, soit, dans le second cas, que son alésage soit trop petit pour qu'on puisse procéder au filetage sansdanger pour les dents de la fraise.
On supposera, par exemple, dans cette dernière hypothèse, que l'on veuille exécuter un filetage au pas de 200aprèsavoiralésé le tube à ce diamètre. On remplacera la fraise de filetage par une fraise cylindrique 73' (fig. 6) et l'on amènera cette fois le grand trait 200delagraduationducadran 87 sur la ligne 11-N.
On fera coïncider le trait voulu du vernier 91 avec ce trait 200. Par exemple, si l'alésage doit être de 20 mm, c'est le trait 20 qu'on fera coïncider avec le trait 200, puis on bloquera les écrous 65. A cet instant, les sommets des dents de la fraise 73'correspondront à l'alésage de 20 mm recherché.
Si l'on fait tourner le volant 78 dans le sens des aiguilles d'une montre, cette fois, la fraise 73'attaquera le tube, et sesdents enlèveront le métal en excédent, de façon à donner un trou ayant exactement 20 mm.
Pour procéder alors au filetage, on fera reculer la fraise en agissant sur le bouton 97.
Ayant amené ainsi le chariot à une distance convenable que l'on contrôle grâce au vernier 99', on remplacera la fraise cylindrique par une fraise de filetage. On desserrera les écrous 65, et on placera le chiffre 20 du vernier 91 sur le petit trait 200 du cadran 87. On bloquera à nouveau les écrous 65, puis on exécutera le filetage comme on l'a précédemment décrit.
Il est clair que si, au lieu d'avoir un tube fixe, qui maitient fixe le mandrin, on avait un tube léger et non fixé, et si, au contraire, on fixait la barre 12 au moyen d'un étau, par exemple, la rotation de l'engrenage 35 sous l'action du volant 78, aurait pour effet de faire tourner la couronne 10, et par conséquent le mandrin 1 et le tube. La machine à fileter fonctionnerait alors comme une machine à fileter fixe.
Comme on peut le constater par la présente description, cette machine peut exécu- ter autant de filetages à des pas différents qu'il y a de roues différentes sur l'axe de la vis-mère 21. On peut changer ces roues, afin de varier les pas à condition de varier d'une manière concomitante les fraises de filetage.
Enfin, en remplaçant une fraise par une autre, on peut parfaitement obtenir des filets carrés, demi-ronds.
Cette machine, outre ces avantages, n'exige pas de grands leviers comme les filières à peignes. Son fonctionnement n'impose presque aucun effortdufaitdu faible travail de la fraise. Enfin, elle présente l'é- norme avantage de permettre les taraudages intérieurs si coûteux avec les tarauds ordi- naires.
Dans la variante de réalisation montrée fig. 7 à 12, on retrouve les mêmes principes directeurs que dans la précédente forme d'exécution, tels que notamment le mouvement planétaire général de la fraise autour de l'axe de la pièce à fileter et un déplacement axial en sus du mouvement de rotation sur elle-même.
Les dispositions constructives ladifférenciantd'aspectde la première
forme sont destinées à étendre l'application
des principes ci-dessusdécrits au filetage de
pièces non cylindriques ou de grandes di
mensions, elles résident notamment en ce que les déplacements axiaux de la fraise sont produits par des vis-mère interchangeables, le
maintien de la pièce est assuré par un étau u de centrage qui peut être indifféremment
combiné à la machine en place du mandrin à
mors convergents précédemment montré, le
vernier est disposé de manière un peu diffé-
rente.
La machine modifiée de la sorte, et dont
les fig. 7 et 8 rappellent le principe en la
montrant dansdeux positions différentes,
comprend une partie fixe, bâti ou carter 101,
que l'on peut fixer au moyen d'oreilles 156,
156'soit sur un étau comme représenté, soit
en bout d'un mandrin tel que précédemment,
soit sur un support qui peut être, par exem
ple, la pièce à fileter elle-même, de façon à
centrer sur ladite pièce à fileter, (que l'on a
supposé ici être un tube Ti qu'on veut fileter
intérieurement) une roue dentée 106 suppor
tée par le bâti et mise en rotation par une
vis sans fin 102 dont l'axe 103 est entraîné
par la manivelle 103'. La fraise 128 de fi letage, mise en rotation par une manivelle 153,
est supportée par un curseur 110 pivoté sur un axe 188 appartenant à la roue 106.
Une fenêtre ayant pour centre le point 188 permet de déplacer le curseur et par suite la fraise 128 autour de l'axe 188, suivant les indications d'un vernier désigné généralement par 189 et solidaire de la roue 106. Sar le même axe 18, que le curseur 110 peut tourner une roue dentée 118 qui roule à l'in- térieur d'une couronne fixe 119 solidaire du bâti 101. Cette roue dentée 118 provoque la rotationd'une roue dentée 115 également portée par le curseur 110 et c'est la roue dentée 115 qui actionne la vis-mère qui produitledé- placement de la fraise 128 perpendiculairement au plan de la figure.
Si donc l'on fait tourner à la fois (après avoir mis en place le curseur 110 suivant les dimensions de la pièce à fileter, et après avoir rendu le curseur solidaire de la roue dentée 106), la manivelle 103', et la manivelle 153, la roue 106 se mettra en mouvement circulaire autour de son centre, la fraise 128, en même temps la roue 118 roulant dans la couronne 119 agira par la roue 115 sur l'avan- cement de la fraise qui tournera sur ellemême sous l'action de la manivelle 153. La fraise exécutera donc le filetage.
On va décrire maintenant la machine ellemême (fig. 10 à 12). Pour faciliter la com- préhension, les références des fig. 7 et 8 ont été conservées.
Dans le carter 101 est placée la vis sans fin 10#2 tournant avec son axe 103 maintenu, d'une part, par l'épaulement 104 et, de l'autre, par la bague 105 goupillée sur l'axe 103.
Celui-ci reçoit à l'autre extrémité la manivelle 103'. La vis 102 engrène avec la roue à denture hélicoïdale 106 dans laquelle est aménagée une fenêtre incurvée 107 à travers laquelle passe la douille filetée 108 portant un écrou à levier 109 qui permet de bloquer le curseur 110 contre la roue 106 par linter médiaire du corps 111 de ce curseur 110. Le curseur 110 est alors rendu solidaire de la roue 106 dans sa rotation. La vis 112 dont les bouts pénètrent dans la rainure 112'de la douille 108 empêchela. douille 108 de tourner par rapport au curseur.
Le corps 111 du curseur comporte un logement cylindrique dans lequel est placée la douille 113, qui reçoit l'axe 114 portant l'engrenage 115, maintenu par la vis 116. L'engrenage 115 est en prise avec le pignon 117 solidaire du pignon 118 qui engrène lui-même avec la couronne fixe 119, rendue solidaire du carter 101 par la rondelle 120, bloquée par les vis 121 et leurs écrous 122.
Le pignon 118 est maintenu à sa place par la contre-plaque 123 fixée sur la roue 106 par les vis 124. La douille filetée 108 est traversée de part en part par l'axe creux 125, formant à un bout une chambre conique 126, dans laquelle est ajusté le cône mâle 127 recevant la fraise 128 calée par la clavette 129 et maintenue par la vis 130. Le cône 127 est sollicité par la tige de rappel 131 comportant un bout fileté 132 vissé dans le cône 127. La tige 131 possède aussi un épaulement 133 (fig. 10) qui s'appuie sur la rondelle 134, elle-même placée sur la tranche de l'axe creux 125.
Cet axe creux supporte la douille 135 arrêtée par la collerette 136, d'une part, et par la bague filetée 137, d'autre part. La bague 137 est immobilisée par la vis 138, tandis que la douille 139 vissée sur l'axe 12 : 5 est arrêtée par la vis 140 dont le bout pénètredansla rainure 141 pratiquée sur l'axe 125.
La douille 135 comporte un logement 1315'où est placé l'écrou moleté amovible 142 en prise avec la vis-mère 144. Une vis 143 immobilise l'écrou 142 dans le logement 135'.
La vis-mère 144, quiestcreuse, est vissée dans l'écrou 142. A l'autre bout, elle pénètre dans l'axe 114 qui assure son entraînement grâce à la vis 145 dont le bout pénètre dans la rainure 146. Une broche 147, filetée en bout en 148, se visse dans l'axe 114, et rend la vis-mère solidaire en rotation de l'axe 114.
La douille 139, grâce à son épaulement 149, empêche la tige 131'de reculer lorsque l'on veut dévisser le cône 127, car à ce mo mentlacollerette133s'appuiesur la rondelle 134'qui, elle-même, rencontre l'épaulement 149. On peut donc agir sur l'écrou 150 dans les deux sens pour visser ou extraire le cône 127, l'écrou 150 étant goupillé en 151 sur la tige 131. Le volant 152 comportant la manivelle 153 est fixé sur la douille 139 par la vis 153'vissée dans le moyeu 152'du volant, et dont le bout pénètre dans la douille 139 où est pratiqué le logement 154.
Le carter 101 est muni des oreilles 156 et 156'diamétralement opposées (fig. 10).
L'oreille 156 est traversée par l'axe 157 comportant le filetage 158 bloquédans un trou fileté d'une patte 171 d'un étau 168. La tigeguide 159 qui prolonge l'axe 157, traverse un alésage lisse de la patte 171 pour se terminer par un épaulement constitué par la rondelle 160 arrêtée par la vis 161. L'autre bout de la tige-guide est muni d'une tête moletée 162 et d'une face d'appui 163. L'oreille 156'est également traversée par l'axe 164 comportant un filetage 165 vissé dans la patte 170 de l'étau, tandis qu'une partie lisse 166 se cen- tre dans un alésage lisse. Un bouton moleté
167 et une face d'appui 169 complètent la pièce.
Les axes 159 et 166 servent à fixer, pendant le filetage, la fileteuse à l'étau 168 avec lequel font corps les pattes 170 et 171.
Dans le socle de l'étau 168, on a pratiqué les glissièresenqueued'aronde 172 qui reçoi- vent les mordaches 173 et 174 comportant les écrous 175 et 176 dans lesquels passe la vis 177 ayant un pas à droite et un pasàgauche.
Les extrémités de la vis ont chacune un file tage 178 et 179, sur lesquels sont ajustées les bagues 180 et 181 permettant le réglage des mordaches. Enfin, la poignée 182 est goupillée en 182'sur l'une des extrémités de la vis. Chaque mordache 173 et 174 est munie d'un mors 183 et 184 maintenu en place par les vis 186 et 186' ; ces mors peuvent être en forme de V, comme le montre la fig. 11, ou avoir tout autre forme convenant à la pièce à centrer.
La roue à denture hélicoïdale 106 com- porte un alésage excentré 187 dans lequel est pivoté le curseur 110, grâce à son axe creux 155, dans lequel tourillonne l'arbre 118'de l'engrenage 1. 18. L'axe 188 de cet arbre 118' sert aussi de centre à la fenêtre incurvée 107 dans laquelle peut évoluer la douille 108.
Le vernier 189 est également centré sur le même point, afin que le curseur 110 puisse le parcourir. Le curseur 110 présente des repères 193 et 194 que l'on peut mettre en coïncidence avec la graduation du vernier dont il sera parlé plus loin.
Pour exécuter un filetage, on procédera de la façon suivante :
Soit, par exemple, un tube Ti à tarauder intérieurement (fig. 9 et 10). L'opérateur placera d'abord ce tube entre les mors 183 et 184 de l'étau 168, puis il fera tourner la poignée 182 dans le sens du serrage. La vis 177, agissant sur les écrous 177, agissant sur les écrous 175 et 176, rapprochera les mordaches 17. et 174, de telle sorte que les mors 183 et 184 serreront le tube et le centreront par rapport au carter 101.
Ceci fait, l'opérateur desserrera la vis 143 et fera tourner l'écrou moleté 142, de façon à le faire reculer vers la gauche, le long de la vis-mère 144. Etant donné que le bout de la vis 143 est engagé dans une gorge cir culaire de l'écrou 142, celui-ci, en reculant, entraîne la douille 135 qui, s'appuyant sur la bague 137, obligera l'axe 125 à reculer dans la douille 108 en entraînant la fraise 128 qui vient ainsi se placer à proximité de l'orifice du tube Ti. Cela fait, l'opérateur bloquera la vis 143, ce qui rendra 1'écrou 142 solidaire de la douille 135.
L'opérateur doit maintenant amener la fraise 128 en position correcte par rapport à la périphérie interne du tube Ti.
L'opérateur saisit alors d'une main la manivelle 153 du volant 152 qui entraîne l'axe 125, puis le cône porte-fraise 127 et la fraise 128. Il fait tourner le volant dans le sens des aiguilles d'une montre, qui est aussi, pour ce cas, le sens de coupe de la fraise 128. Avec l'autre main, l'opérateur fait tourner également dans le sens des aiguilles d'une montre la manivelle 103'de la vis sans fin 102. La roue à denture hélicoïdale 106, engrenant avec la vis 102, sera entraînée dans le mouvement de rotation et tournera dans le carter 101.
La, fraise 128 décrira. donc une trajectoire circulaire au.to.UTdu.centredela roue 106 et par conséquent autour de l'axe du tube Ti. En même temps, le pignon 118, entraîné dans le mouvement général de la roue 106 roulera dans la couronne fixe 119 et tournera par conséquent sur lui-même. Le rapport de transmission a été choisi de façon que le pignon 118 accomplissequatrerévolutions par tour de roue 106. Ces quatre révolutions sont réduites à deux, grâce au pignon 117 qui a deux fois moins de dents que le pignon 115 avec lequel il est en prise. Dans ces conditions, la vis-mère 144, rendue solidaire de l'axe xe 114 par la broche 147, ne fait que deux tours pour une révolution complète de la fraise autour de l'axe du tube.
Le pas de vismère. sera égal à la moitié du pas à obtenir.
L'opérateur continuant à faire tourner les manivelles 152 et 103', la vis-mère 144, sous l'action de l'axe 114, se vissera dans l'écrou 142 en entraînant la douille 135 et la fraise 128 qui aura ainsi le déplacement longitudi nal voulu.
Lorsque la longueur désirée de filetage sera atteinte, l'opérateur desserrera son étau 168, en agissant sur la poignée 182 et en tournant dans le sens. de desserrage. Les mors 183 et 184 s'écarteront, puis le tube Ti étant dégagé, il n'y a qu'à l'enlever normalement.
Si on désire fileter à nouveauun tube semblable, on reculera la fraise 128 8 son point de départ,endesserrant la vis 143, puis en agissant sur l'écrou moleté 142. Il convient de remarquerquelecurseur 110 n'a pas été déplacé, ce qui permet d'exécuter plusieurs piè- ces absolument identiques sans avoir à procéder à un nouveau réglage.
Le changement de la vis-mère 144 se fait de la manière suivante :
On débloque légèrement la vis 143, puis on visse l'écrou moleté 142 (entraînant la fraise),. de telle sorte que le bouton de la broche 147 fasse saillie hors de l'écrou moleté 142, et puisse être saisi avec les doigts, c'est le cas, par. exemple en fig. 10. L'opérateur desserre la broche 147, puis tire à lui l'é- crou moleté lA2, après avoir fait sortir la vis 143 de la gorge où elleestengagée.
On enlève ainsi l'ensemble vis-mère 144 et ecrou-moleté 142, la vis-mère 144 se dégageant de l'axe. Il suffit a-lors de remonter un nouvel écrou moleté avec sa vis-mère à la place des précédents.
On remarquera que la vis-mère 144 présente à son extrémité une région 144'dépourvue de filets. L'effet de la vis 144 est donc supprimé à fond de course, ce qui supprime alors toute possibilité de coincement.
On va exposer maintenant la constitution et le fonctionnement du vernier.
On sait que dans les filetages internes, en vertu des conventions admises universellement, le diamètreindiquédésigne le diamètre au fond des filets. Ce diamètre exprime donc, quel que soit le pas du filetage, la profondeur à laquelle devra se faire l'attaque de la fraise. Au contraire, dans les filetages externes, le diamètre indiqué désigne le diamètre sur les arêtes du filetage. Par consé- quent, il est clair que, pour fileter extérieurement, par exemple, une tige de n millimètres d'épaisseur, la profondeur d'attaque de la fraise différera suivant le pas. Si le pas, par exemple, est de 100, c'est-à-dire qu'il existe dix filets par centimètre, cette profondeur sera moindre que pour un pas de 500 qui comportedeux filets par centimètre.
Le vernier utilisé dans la machine conforme à la présente invention tient compte de cette observation. Il a été représenté en détail sur la fig. 12.
Si l'on fait abstraction des complications qu'entraînent la confection au moyen d'une seule et même machine, de pas à droite, et de pas à gauche, le vernier comprendra deux graduations, une graduation supérieure 195, qui correspond au repère supérieur 193 (fig. 11) du curseur 110, et une graduation inférieure 196 qui correspond au repère inférieur 194 du curseur 110. Ces deux graduations sontcentrées sur le point 188 et laissent entre elles un espace libre dans lequel peut se déplacer un coulisseau courbe appelé correcteur.
Chaque graduation correspond à un diamètre déterminé de fraise. Ici, on admettra, que la graduation supérieure 195 utilisée pour les filetages internes correspond à une fraise ayant un diamètre de 20 mm et que la gra- duation inférieure 196 utilisée pour les filetages externes correspond à une fraise ayant un diamètre de 30 mm.
Supposons, par exemple, que l'on veuille fileter l'intérieur du tube Ti, au pas'de 150, le filetage ayant 70 mm de diamètre. La vismère correspondant au pas de 150 ayant été placée dans l'appareil, il suffira de placer l'axe 188-X du curseur (c'est-à-dire le repère 193) sur la division 170 de la graduation supérieure. La fraise sera placée alors exactement par rapport au tube Ti.
Supposons maintenant que l'on veuille fileter extérieurement un tubeTzaudiamètre de 43 mm et au pas de 300. On commencera par placer l'axe 188-Yducurseur(c'est-à- dire le repère 194) sur la division 143 de la graduation supérieure. Cette opération aura pour effet (ceci en raison de la manière dont les graduations ont été établies) de placer la fraise 128 de telle façon que son arête cou pantesoit tangente à un cercle ayant 43 mm de diamètre.
Il faut donc corriger la position de cette fraise de façon qu'elle attaque le tube T2. A cet effet, on amènera la ligne 300 du curseur en coïncidence avec la ligne 188-Y, puis on déplacera à nouveau le curseur 110 dans le sens voulu (qui dépend du sens du filetage), de façon que son axe 188-Y (c'est- à-dire le repère 194) vienne coïncider avec la ligne a marquée sur le curseur, cette ligne a occupant sur le curseur une position telle qu'elle correspond à la correction voulue pour le pas de 300 et la. fraise de 30 mm.
On remarquera que la machine montée sur étau donne aussi de grandes facilités pour fileter par tâtonnement, ce qui se produit, par exemple, si l'on a à faire un filetage qui ne correspond pas exactement à une division du vernier. Dans ce cas, si l'on filète, par exemple, une pièce mâle, il est essentiel de l'essayer au moyen de la pièce femelle destinée à coopérer avec elle (ou inversement). Avec la machine telle qu'elle a été représentée en fig. 10, cette opération se fait très facilement sans que l'on ait à retirer la pièce à fileter de l'étau et sans dérégler la fraise.
Le tube Ta étant en place, l'opérateur dé- visse le bouton moleté 162 et le tire jusqu'à ce que la rondelle 160 vienne buter contre la tranche postérieure de la patte 171. Ensuite, il dévisse le bouton 167 et le retire complu- tement. A ce moment, il peut faire pivoter tout le carter 1 autour de l'axe 159, ce qui permet d'atteindre aisément la pièee en cours de filetage pour y effectuer tous essais et mesures utiles.
On conçoit que cette machine permet, avec deux fraises de différents diamètres, et de simples vis-mère aussi peu fragiles qu'encom brantes,de fileter une variété considérable de pièces intérieurement et extérieurement, et cela sans l'aide de tarauds ou de peignes de filières.
D'autre part, en plaçant une fraise à dé- foncer à la place de la fraise à fileter, on peut très bien percer par fraisage circulaire, ou encore aléser et en principe exécuter une fouledetravaux suivant les pièces et les fraises dont on dispose.
Enfin, si on se trouve en présence d'une pièce telle qu'un corps de chaudière sur lequel on désire exécuter un filetage, on sépare la fileteuse de l'étau 68 en dévissant les broches 162 et 167, ainsi que la rondelle 160, puis, sans s'occuper de l'étau, on bride par des moyens appropriés, la fileteuse,. de façon qu'elle soit centrée sur la pièce qu'on veut aléser ou fileter. Puis, en agissant sur les manivelles, on obtient le résultat recherché. Si on le désire, on pourra substituer au volant 52 un arbre flexible commandé par un moteur. L'opération n'aura plus à ce moment qu'à conduire la manivelle 103'.
Hand-held threading machine.
The present invention relates to a threading machine by hand and by means of a
Milling rods, tubes, etc., regardless of their section and other parts of any section and dimension. This machine is characterized by the fact that the whole of the machine, comprising the mobile cutter-holder members and the actuating members of the lead screw, is mounted rotatably around the clamping member of the piece to be threaded, so that, if the piece to be threaded is fixed, said assembly rotates with respect to the clamping member, while, if this
together, the clamp rotates with the workpiece relative to the machine.
The accompanying drawing shows, by way of example, two embodiments of the invention.
Fig. 1 is a vertical section passing through points A-B-C-D (fig. 2) and a view in the direction of arrow E, of the first embodiment;
Fig. 2 is a horizontal section passing through the line F-G (fig. 1);
Fig. 3 is a cross section passing through the line H-C (fig. 1);
Fig. 4 is a section of the gearbox passing through the line P-S of FIG. 2i, showing its organs seen end in the direction of arrow V;
Fig. 5 is an end view of the threading machine in the direction of arrow W (fig. 1), the handwheel and the cover of the milling head not being shown and the vernier occupying the desired position for the execution of '' an external thread with a large diameter cutter;
Fig. 6 schematically shows the vernier in the position it occupies to perform a bore before external threading with a small diameter cutter;
Figs. 7 and 8 are extremely simplified diagrammatic views intended only to make it understood the particular combination of the elements of the second embodiment where we nevertheless find the same essential principles as in the first;
Fig. 9 is a vertical section of the machine thus modified in its constructional arrangements by the U-V axis (fig. 10);
Fig. 10 is a plan view with partial sections showing the attachment of the flywheel;
Fig. 11 is an end view from the vernier side, and
Fig. 12 is an explanatory diagram of the special arrangement of the vernier.
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6;
1 designates a mandrel body, in which are formed four mortises 2, receiving four jaws 3, each suspended from two connecting rods 4, pivoted on axes 5. Axles 6 ensure the connection of the jaws 3 and the connecting rods 4, so that we thus have four articulated parallelograms. The jaws 3 are pushed towards their clamping position by the plate 7, engaged on the thread 8 of the sleeve 8 'on which the flange 9 can freely rotate comprising a toothed ring 10 and fixed to the chuck body 1 by screws not visible in the drawing. The exterior of the mandrel body 1 is cylindrical and includes a collar 11, which maintains between it and the flange 9, while allowing it to rotate, the bench 12.
This rotary bench has a prismatic rule 12 '(see in particular FIG. 3), which serves as a guide for the carriage 13.
The bench 12 also has a piece in return of square 14, in which are formed (fig. 2), two circular housings 15 and 16, which partly serve to center the bosses 17 and 17 'of the gearbox 18. The housing 15 contains, on the other hand, the pinion 35, while the housing 16 receives the circular shoulder 20, which is integral with the vismer 21 intended to produce the longitudinal displacement of the carriage 13. This lead screw, in 22, turns in the right angle 14, and in 23 in the hub of the gearbox 18.
The part of the axis of the lead screw comprised between 22 and 23 comprises the shoulders 24, 25 and 266 on which the gears 27, 28,29 are mounted, wedged by the key 30; the gear 31 wedged by the key 32; and finally the gear 33 wedged by the pin 34. The housing 15 receives the pinion 35 in engagement with the toothed ring 10 integral with the flange 9 and the mandrel body 1.
The pinion'35 is integral with the splined axis 36 which telescopically penetrates the sleeve 37, integral with the gear 38.
The keys 40 and 41 fixed in the sleeve 37 and sliding in the splines 36 'and 36 "of the axis 36 ensure the drive of this axis when the gear 38 rotates. The axis 36 is also pivoted at 42 in the shaft. wall of the box 18, then at 43 in the hub of this same box 18. The part 44 between 42 and 43 has long gear teeth.
This part 44 receives the head of 45 which rotates freely on the outside of the elongated teeth of part 44.
The branches 46 and 47 of the horse head carry the common axis of the pinion 48 and of the gear 49 which meshes with the toothed portion 44. The pinion 48 is in mesh with the gear 50. The gear 50 transmits by r -example its movement at gear 33.
The gearbox 18 is provided with comb selectors 51 and 52 in which the teeth 53 and 54 of the horse head engage (Figs. 1 and 4). While the comb 51 is fixed by the screws 55 to the bottom of the box 18, the comb 52 is integral with the cover 56, the latter being pivoted on the hinge 57 and immobilized by the eclipse lock 58, controlled by the lever. 59.
Finally, the box 18 is connected to the bench 12 by the ears 60, 60 ', 60 ", 60"', which are fixed to the return piece 14, by bolts not shown.
The carriage 13 has a housing 61 (fig. 3) which receives a half-nut 62 engaged on the upper part of the lead screw 21 which is, therefore, half-embedded in the carriage 13 and in the rule 12 'of bench 12. The front end of the carriage 13 has the shape of a T (fig. 1) having the circular boss from which the bur head 64 pivots.
This head is brought to the desired angular position, thanks to slides which are guided on the bushes 66,66 'threaded on the screws 67,68 blocked in the front part of the carriage. Nuts 65, 65 ′ maintain the chosen angular position.
The boss which receives the screw 68 penetrates into a notch 69 of the bench 12.
The milling head receives in its part which passes approximately through the center of the mandrel 1 the bush 70 with conical bore 71 in which is housed the conical shank 72 on which is blocked the thread milling cutter 73 held in the bush 70 by the nut 75, while the nut 76 blocked by the locknut 76 ′ limits the lateral play of the sleeve 70 by forcing the collar 77 to rest on the milling head. The flywheel 78 is wedged by the key 79 on the sleeve 70 in which the teeth 80 have been cut, in engagement with the gear 81 integral with the pinion 82 which drives the gear 83 so integral with the pinion 84. The pinion 84 is in taken with the gear 38 integral with the sleeve 37.
The plane of the flywheel 78 is perpendicular to the general axis of the machine.
The cover 85 is fixed to the cutter head by screws (not shown) entering the holes 86 (fig. 5). The front part of the carriage 13 carries a dial 87 (fig. 2 and 5) pivoted on the stepped axle 88, the dial is actuated by the movable button 89, stopped by the nut 90.
The cutter head has a window
(Fig. 5), whose edges, having for center the axis 39 and substantially tangent to the dial 87, are provided with verniers 91,92. Dial 87 has a certain number of notches 93 which correspond to the threads that are to be obtained. In these notches 93 comes a button 94 mounted on a spring 95 fixed at 96.
The operation of the machine is as follows:
We will start by explaining the various operations that we perform to determine the screw pitch we want to obtain.
For this purpose, the members of the gearbox 18 are first placed. The lever 59 is tilted by 90, which causes the eclipse lock 58 to rotate and the cover 56 is released.
This cover is lifted and then the horse's head 45 is seized, it is also lifted so as to disengage the gears, so that the horse's head can move along the toothed part44. The mother-notice 21 is then also free. The knob 97 is rotated so that the lead screw 21, acting on the half-nut 62, forces the carriage 13 to move until the moment when the edge 98 (fig. 1) coincides with the number. required from the scale 99 of the rule 12 '(fig. 2). If, for example, the length of thread to be obtained for the part is 45 mm, this operation has resulted in placing the cutter 73 at the distance necessary to obtain this stroke of 45 mm.
Then, we slide the horse head 45 on the part 44, so that we can place the tooth 5fi3 in the notch of the selector 51 which corresponds to the pinion giving the desired pitch, 33, for example, which will require gear 50 to engage with pin 33.
The cover 56 is then folded, the selector 52 of which will overlap the tooth 54 of the horse's head 52 which will thus be immobilized at the top, at the bottom, as well as laterally. The eclipse latch 58 will be closed by rotating the lever 59 by 90 ° so that the cover 56 is prevented from raising under the pressure of the gears 33 and 50, when the thrust thereof is directed from the top.
Slightly loosen the nuts 65 which hold the cutter head 64 (fig. 2 and 5). If we assume that the pitch of the thread to be obtained is, for example, 150, we place the long line of the graduation 150 of the dial 87 along the axis line MN, towards the vernier marked "outside", c This operation is moreover specified by the button 94 which, pushed by the spring 95 in one of the corresponding notches 93, immobilizes the dial at the desired location.
If the tube 100 to be threaded has an external diameter of 20 mm, for example, the graduation 20 of the outer vernier will be placed in coincidence with the small line engraved on the dial 87 next to the large line of 150 which is in the axis MN.
This large line in fact indicates the actual outside diameter of the tube, while the small line indicates the diameter of the thread root, that is to say the depth to which the teeth of the cutter 73 must penetrate to give the desired thread. .
It is then necessary to tighten the tube in the mandrel 1. For this purpose, assuming that the jaws 3 are separated enough to allow the tube T to pass, this tube is introduced into the sleeve 8 ', and it is passed between the jaws. jaw, so that its edge T 'comes close to the ridge formed by the teeth of the cutter 73. The bush 8, which has a knurled part 8 ", is then rotated by hand, this bush moves the plate 7 forward, which, thanks to its fingers 7 ′ and 7 "engaged in the mortises 2, presses against the jaws 3, the latter tilting on their respective connecting rods 4 and come to embrace the tube which then becomes integral with the mandrel 1.
In accordance with the present invention, if the tube is of a great length, the machine will operate by being carried by the tube and rotating around it provided it is properly secured. On the contrary, if the tube of the piece to be threaded is light and short, this tube will be carried by the threading machine and will turn with the mandrel inside the threading machine fixed, for example, on a workbench thanks to a flange, or to any foot.
We will first consider the first case.
We want to thread, for example, the tube T. This is immobilized by its part which protrudes at the rear of the die. The crank 78 'of the flywheel 78 is grasped and rotated counterclockwise (for a step to the right, for example); the flywheel drives the sleeve 70, the teeth 80 of which drive the gear 81 and therefore the pinion 82 which in turn drives the pinion 83 and the gear 84. This rotates the gear 38 and subsequently the bush 37 that the keys 40,41 join in rotation with the axis 36, the pinion 35 of which meshes with the crown 10.
The latter being immobilized since it belongs to the flange 9 fixed to the mandrel 1 which is held by the tube, the pinion 35 starts to roll on it, bringing with it the whole of the machine, that is to say the bed 12, the gearbox 18, the carriage 13 and the cutter head 64 with the handwheel 18 and the cutter 73.
The whole flywheel therefore turns like a sun gear around the general axis of the machine. At the same time, the part 44 of the axle 36 rotates the gear 49 of the horse head 45, the pinion 48 and the gear 50 in engagement with the gear 33 of the vismere. This lead screw 21 therefore also rotates, and by means of the half-nut 62, it forces the carriage 13 to move at a rate which corresponds to the screw thread that is to be obtained.
The. Cutter 73 which, thanks to the transmission described above, turns around the tube 100, and which, thanks to the sleeve 70, turns on itself comes into contact with the tube which it attacks in line with the edge. T'et it cuts a triangular helix as the carriage 13 advances relative to the tube. When the edge 98 of the carriage 13 reaches the zero of the graduation 99, the thread will be finished. We will loosen the nuts 65, we will move aside the cutter, then we will tighten the nuts 65 so that the head 64 no longer moves.
The jaws 3 will be released by unscrewing the sleeve 8 ′ which recalls the plate 7. The tube is therefore released from the mandrel as soon as a traction is exerted on it in the direction of the arrow Z. To perform an internal thread, one would proceed exactly the same way as above, except that you would use a very small diameter bur and use the vernier 91 and not the vernier 92 (fig. 6).
It may be necessary, before proceeding with the threading, to rectify or to bore the tube, either that this tube is of a defective manufacture, or, in the second case, its bore is too small so that one can thread without danger to the teeth of the cutter.
It will be assumed, for example, in the latter hypothesis, that one wishes to perform a thread at a pitch of 200 after having reamed the tube to this diameter. The thread milling cutter will be replaced by a cylindrical cutter 73 '(fig. 6) and this time the large line 200delagraduationducadran 87 will be brought to line 11-N.
The desired line of vernier 91 will be made to coincide with this line 200. For example, if the bore must be 20 mm, line 20 will be made to coincide with line 200, then the nuts 65 will be locked. At this moment, the tops of the teeth of the cutter 73 'will correspond to the desired 20 mm bore.
If the handwheel 78 is turned clockwise, this time the cutter 73 'will attack the tube, and its teeth will remove the excess metal, so as to give a hole of exactly 20 mm.
To proceed with threading, the cutter will be retracted by acting on button 97.
Having thus brought the carriage to a suitable distance which is controlled by means of the vernier 99 ', the cylindrical milling cutter will be replaced by a thread milling cutter. We will loosen the nuts 65, and we will place the number 20 of the vernier 91 on the small line 200 of the dial 87. We will again lock the nuts 65, then we will execute the threading as previously described.
It is clear that if, instead of having a fixed tube, which keeps the mandrel fixed, we had a light tube and not fixed, and if, on the contrary, we fixed the bar 12 by means of a vice, for example , the rotation of the gear 35 under the action of the flywheel 78, would have the effect of rotating the crown 10, and consequently the mandrel 1 and the tube. The threading machine would then function as a stationary threading machine.
As can be seen from the present description, this machine can execute as many threads at different pitches as there are different wheels on the axis of the lead screw 21. These wheels can be changed in order to vary the pitches on the condition of varying the thread milling cutters concomitantly.
Finally, by replacing one strawberry with another, it is perfectly possible to obtain square or half-round fillets.
This machine, in addition to these advantages, does not require large levers like comb dies. Its operation requires almost no effort due to the low work of the cutter. Finally, it has the enormous advantage of allowing the internal tapping which is so expensive with ordinary taps.
In the variant embodiment shown in fig. 7 to 12, we find the same guiding principles as in the previous embodiment, such as in particular the general planetary movement of the cutter around the axis of the part to be threaded and an axial movement in addition to the rotational movement on herself.
The constructive provisions differentiating it from the first
form are intended to extend the application
principles described above for threading
non-cylindrical parts or large di
mensions, they reside in particular in that the axial displacements of the milling cutter are produced by interchangeable lead screws, the
maintenance of the part is ensured by a centering vice which can be either
combined with the machine in place of the chuck
converging jaws previously shown, the
vernier is arranged a little differently
annuity.
The machine modified in this way, and whose
figs. 7 and 8 recall the principle in the
showing in two different positions,
includes a fixed part, frame or housing 101,
which can be fixed by means of ears 156,
156 either on a vice as shown, or
at the end of a mandrel as above,
either on a support which can be, for example
ple, the workpiece itself, so as to
center on said part to be threaded, (which we have
assumed here to be a Ti tube that we want to thread
internally) a toothed wheel 106 supports
ted by the frame and rotated by a
endless screw 102 whose axis 103 is driven
by the crank 103 '. The thread milling cutter 128, rotated by a crank 153,
is supported by a cursor 110 pivoted on an axis 188 belonging to the wheel 106.
A window having for center the point 188 makes it possible to move the cursor and consequently the cutter 128 around the axis 188, according to the indications of a vernier generally designated by 189 and secured to the wheel 106. Sar the same axis 18, that the cursor 110 can turn a toothed wheel 118 which rolls inside a fixed ring 119 integral with the frame 101. This toothed wheel 118 causes the rotation of a toothed wheel 115 also carried by the cursor 110 and c ' is the toothed wheel 115 which actuates the lead screw which produces the displacement of the milling cutter 128 perpendicular to the plane of the figure.
So if one rotates at the same time (after having put in place the cursor 110 according to the dimensions of the part to be threaded, and after having made the cursor integral with the toothed wheel 106), the crank 103 ', and the crank 153, the wheel 106 will start in circular motion around its center, the cutter 128, at the same time the wheel 118 rolling in the crown 119 will act by the wheel 115 on the advancement of the cutter which will turn on itself under the action of the crank 153. The milling cutter will therefore execute the threading.
We will now describe the machine itself (fig. 10 to 12). To facilitate understanding, the references in fig. 7 and 8 have been retained.
In the housing 101 is placed the worm 10 # 2 rotating with its axis 103 held, on the one hand, by the shoulder 104 and, on the other hand, by the ring 105 pinned to the axis 103.
This receives at the other end the crank 103 '. The screw 102 meshes with the helical toothed wheel 106 in which is arranged a curved window 107 through which passes the threaded sleeve 108 carrying a lever nut 109 which allows the slider 110 to be blocked against the wheel 106 by the medial body 111 of this cursor 110. The cursor 110 is then made integral with the wheel 106 in its rotation. The screw 112, the ends of which penetrate into the groove 112 'of the sleeve 108, prevents this. sleeve 108 to rotate relative to the cursor.
The body 111 of the slider comprises a cylindrical housing in which is placed the sleeve 113, which receives the axis 114 carrying the gear 115, held by the screw 116. The gear 115 is engaged with the pinion 117 integral with the pinion 118 which itself meshes with the fixed crown 119, made integral with the housing 101 by the washer 120, blocked by the screws 121 and their nuts 122.
The pinion 118 is held in its place by the counter-plate 123 fixed to the wheel 106 by the screws 124. The threaded bush 108 is crossed right through by the hollow shaft 125, forming at one end a conical chamber 126, in which is adjusted the male cone 127 receiving the cutter 128 wedged by the key 129 and held by the screw 130. The cone 127 is biased by the return rod 131 comprising a threaded end 132 screwed into the cone 127. The rod 131 has also a shoulder 133 (FIG. 10) which rests on the washer 134, itself placed on the edge of the hollow shaft 125.
This hollow axis supports the sleeve 135 stopped by the collar 136, on the one hand, and by the threaded ring 137, on the other hand. The ring 137 is immobilized by the screw 138, while the sleeve 139 screwed on the axis 12: 5 is stopped by the screw 140, the end of which penetrates into the groove 141 made on the axis 125.
The socket 135 has a housing 1315 ′ where the removable knurled nut 142 is placed in engagement with the lead screw 144. A screw 143 secures the nut 142 in the housing 135 ′.
The lead screw 144, which is hollow, is screwed into the nut 142. At the other end, it penetrates into the axis 114 which ensures its drive thanks to the screw 145, the end of which penetrates into the groove 146. A pin 147 , threaded end at 148, is screwed into the axis 114, and makes the lead screw integral in rotation with the axis 114.
The sleeve 139, thanks to its shoulder 149, prevents the rod 131 ′ from moving back when one wants to unscrew the cone 127, because at this time the collarette133 is supported on the washer 134 ′ which, itself, meets the shoulder 149. It is therefore possible to act on the nut 150 in both directions to screw or extract the cone 127, the nut 150 being pinned at 151 on the rod 131. The flywheel 152 comprising the crank 153 is fixed on the sleeve 139 by the screw 153 'screwed into the hub 152' of the flywheel, and the end of which penetrates into the socket 139 where the housing 154 is made.
The housing 101 is provided with diametrically opposed ears 156 and 156 '(FIG. 10).
The lug 156 is crossed by the axis 157 comprising the thread 158 blocked in a threaded hole of a lug 171 of a vice 168. The tigeguide 159 which extends the pin 157, passes through a smooth bore of the lug 171 to be end with a shoulder formed by the washer 160 stopped by the screw 161. The other end of the guide rod is provided with a knurled head 162 and a bearing face 163. The ear 156 is also crossed by the axis 164 comprising a thread 165 screwed into the tab 170 of the vice, while a smooth part 166 is centered in a smooth bore. A knurled knob
167 and a support face 169 complete the part.
The pins 159 and 166 serve to fix, during threading, the threading machine to the vise 168 with which the legs 170 and 171 are integral.
In the base of the vice 168, the dovetail slides 172 have been made which receive the jaws 173 and 174 comprising the nuts 175 and 176 in which the screw 177 passes, having a right pitch and a left pitch.
The ends of the screw each have a thread 178 and 179, on which are fitted the rings 180 and 181 allowing the adjustment of the jaws. Finally, handle 182 is pinned at 182 'on one end of the screw. Each jaw 173 and 174 is provided with a jaw 183 and 184 held in place by screws 186 and 186 '; these jaws can be V-shaped, as shown in fig. 11, or have any other shape suitable for the part to be centered.
The helical toothed wheel 106 comprises an eccentric bore 187 in which the cursor 110 is pivoted, by virtue of its hollow shaft 155, in which the shaft 118 'of the gear 1 journals. 18. The shaft 188 of this shaft 118 'also serves as the center of the curved window 107 in which the sleeve 108 can move.
The vernier 189 is also centered on the same point, so that the cursor 110 can traverse it. The cursor 110 has reference marks 193 and 194 which can be put in coincidence with the graduation of the vernier which will be discussed later.
To perform threading, proceed as follows:
Consider, for example, a Ti tube to be tapped internally (fig. 9 and 10). The operator will first place this tube between the jaws 183 and 184 of the vise 168, then he will turn the handle 182 in the tightening direction. The screw 177, acting on the nuts 177, acting on the nuts 175 and 176, will bring the jaws 17. and 174 together, so that the jaws 183 and 184 will tighten the tube and center it relative to the casing 101.
When this is done, the operator will loosen screw 143 and turn knurled nut 142, so that it moves back to the left, along lead screw 144. Since the end of screw 143 is engaged in a circular groove of the nut 142, the latter, by moving back, drives the sleeve 135 which, resting on the ring 137, will force the axis 125 to move back into the sleeve 108 by driving the milling cutter 128 which thus comes position yourself near the orifice of the Ti tube. This done, the operator will block the screw 143, which will make the nut 142 integral with the socket 135.
The operator must now bring the milling cutter 128 into the correct position relative to the internal periphery of the tube Ti.
The operator then grasps with one hand the crank 153 of the flywheel 152 which drives the axis 125, then the milling cutter cone 127 and the milling cutter 128. He turns the flywheel in the direction of clockwise. is also, for this case, the direction of cut of the milling cutter 128. With the other hand, the operator also rotates clockwise the crank 103 ′ of the worm 102. The wheel helical toothed 106, meshing with the screw 102, will be driven in the rotational movement and will rotate in the housing 101.
The, strawberry 128 will describe. therefore a circular path au.to.UTdu.centredela wheel 106 and consequently around the axis of the tube Ti. At the same time, the pinion 118, driven in the general movement of the wheel 106, will roll in the fixed crown 119 and will therefore turn on itself. The transmission ratio has been chosen so that the pinion 118 achieves four revolutions per revolution of the wheel 106. These four revolutions are reduced to two, thanks to the pinion 117 which has half the teeth of the pinion 115 with which it is engaged. Under these conditions, the lead screw 144, made integral with the xed axis 114 by the spindle 147, only makes two turns for a complete revolution of the cutter around the axis of the tube.
The pas de vismère. will be equal to half of the step to be obtained.
The operator continuing to rotate the cranks 152 and 103 ', the lead screw 144, under the action of the axis 114, will be screwed into the nut 142, driving the sleeve 135 and the milling cutter 128 which will thus have the desired longitudi nal displacement.
When the desired length of thread is reached, the operator will loosen his vise 168, acting on the handle 182 and turning in the direction. release. The jaws 183 and 184 will move away, then the tube Ti being released, it only has to be removed normally.
If you wish to re-thread a similar tube, the cutter 128 will be moved back to its starting point, loosening screw 143, then acting on the knurled nut 142. It should be noted that the slider 110 has not been moved, which allows to make several absolutely identical parts without having to carry out a new adjustment.
The change of the lead screw 144 is done as follows:
Screw 143 is slightly released, then the knurled nut 142 (driving the milling cutter) is screwed in. so that the button of the pin 147 protrudes out of the knurled nut 142, and can be gripped with the fingers, ie, par. example in fig. 10. The operator loosens the spindle 147, then pulls the knurled nut lA2 towards him, after having released the screw 143 from the groove where it is engaged.
The lead screw 144 and knurled nut 142 assembly is thus removed, the lead screw 144 emerging from the axis. It suffices then to reassemble a new knurled nut with its lead screw in place of the previous ones.
It will be noted that the lead screw 144 has at its end a region 144 'devoid of threads. The effect of the screw 144 is therefore completely eliminated, which then eliminates any possibility of jamming.
We will now present the constitution and operation of the vernier.
It is known that in internal threads, by virtue of universally accepted conventions, the diameter indicated denotes the diameter at the bottom of the threads. This diameter therefore expresses, whatever the pitch of the thread, the depth at which the cutter must be attacked. On the contrary, in external threads, the diameter indicated refers to the diameter on the edges of the thread. Therefore, it is clear that, for externally threading, for example, a rod n millimeters thick, the depth of attack of the cutter will differ depending on the pitch. If the pitch, for example, is 100, that is to say that there are ten threads per centimeter, this depth will be less than for a pitch of 500 which has two threads per centimeter.
The vernier used in the machine according to the present invention takes this observation into account. It has been shown in detail in FIG. 12.
If we disregard the complications involved in making by means of one and the same machine, of steps to the right, and of steps to the left, the vernier will include two graduations, an upper graduation 195, which corresponds to the upper mark. 193 (fig. 11) of the cursor 110, and a lower graduation 196 which corresponds to the lower mark 194 of the cursor 110. These two graduations are centered on the point 188 and leave between them a free space in which a curved slide called a corrector can move. .
Each graduation corresponds to a determined diameter of the cutter. Here, it will be assumed that the upper graduation 195 used for the internal threads corresponds to a mill having a diameter of 20 mm and that the lower graduation 196 used for the external threads corresponds to a mill having a diameter of 30 mm.
Suppose, for example, that we want to thread the inside of the tube Ti, at a pitch of 150, the thread having a diameter of 70 mm. The vismere corresponding to the step of 150 having been placed in the apparatus, it will suffice to place the axis 188-X of the cursor (that is to say the mark 193) on the division 170 of the upper graduation. The bur will then be placed exactly with respect to the Ti tube.
Suppose now that we want to externally thread a tube Tzaudiameter of 43 mm and at a pitch of 300. We will begin by placing the axis 188-Y of the cursor (that is to say the reference 194) on the division 143 of the upper graduation . This will have the effect (this because of the way the graduations have been established) to place the cutter 128 such that its sloping edge is tangent to a circle having 43 mm in diameter.
It is therefore necessary to correct the position of this cutter so that it attacks the T2 tube. To this end, we will bring the line 300 of the cursor into coincidence with the line 188-Y, then we will again move the cursor 110 in the desired direction (which depends on the direction of the thread), so that its axis 188-Y ( that is to say the reference 194) coincides with the line a marked on the cursor, this line a occupying on the cursor a position such that it corresponds to the desired correction for the step of 300 and the. 30 mm cutter.
It will be noted that the machine mounted on a vice also gives great facilities for threading by trial and error, which occurs, for example, if one has to make a thread which does not correspond exactly to a division of the vernier. In this case, if one threads, for example, a male part, it is essential to try it by means of the female part intended to cooperate with it (or vice versa). With the machine as shown in FIG. 10, this operation is done very easily without having to remove the piece to be threaded from the vice and without disturbing the cutter.
The tube Ta being in place, the operator unscrews the knurled knob 162 and pulls it until the washer 160 abuts against the posterior edge of the tab 171. Then, he unscrews the knob 167 and removes it completely. - definitely. At this time, it can rotate the entire housing 1 around the axis 159, which makes it possible to easily reach the part being threaded in order to carry out all useful tests and measurements therein.
It is understandable that this machine allows, with two cutters of different diameters, and simple lead screws as not very fragile as they are bulky, to thread a considerable variety of parts internally and externally, and that without using taps or combs. of sectors.
On the other hand, by placing a routing cutter in place of the thread milling cutter, it is very well possible to drill by circular milling, or even to ream and in principle carry out a batch of work depending on the parts and cutters available.
Finally, if there is a part such as a boiler body on which it is desired to perform threading, the threading machine is separated from the vice 68 by unscrewing the pins 162 and 167, as well as the washer 160, then, without worrying about the vice, the threading machine is clamped by appropriate means. so that it is centered on the part to be bored or threaded. Then, by acting on the cranks, the desired result is obtained. If desired, the flywheel 52 could be replaced by a flexible shaft controlled by a motor. The operation will then only have to drive the crank 103 '.