Tour à graver les surfaces cylindriques. La présente invention a pour objet un tour à graver les surfaces cylindriques en vue, par exemple, de la réalisation par gau frage ultérieur de réseaux sélecteurs opti ques à éléments lenticulaires.
Un tel tour peut utiliser comme outil un diamant, soit de forme, soit du type dé fini dans le brevet suisse no 225$17, du 7 avril 1942.
L'outil grave sur un cylindre en rotation une gorge hélicoïdale, de concavité corres pondant à la courbure des éléments lenticu laires du réseau. En raison des dimensions de la gorge, qui varient entre quelques dixièmes et quelques centièmes de millimètre, une très grande précision doit pouvoir être donnée au tour, et les moyens habituellement mis en oeuvre sont hors d'état de lui assurer la .,tenue" nécessaire.
L'invention a pour but d'arriver, dans un tour de ce type, à un degré de stabilité et de précision jusqu'à présent non encore at teinte.
En premier lieu, le mouvement récipro que de translation entre l'outil et le cylindre est obtenu non pas par déplacement lon gitudinal du porte-outil sur le banc, mais bien par translation du cylindra lui-même et de l'arbre qui le porte, l'outil restant fixe, une fois réglé.
Il a été en effet constaté que les transmissions de mouvement aux vis- mères habituelles, et les dispositifs de gui dage rectiligne du porte-outil sur le banc, constituaient un ensemble instable, toujours créateur de flottements, vibrations et interfé rences affectant dans une mesure inadmis sible la gravure ainsi obtenue. Le poids de l'ensemble mobile est sans doute ici plus im portant, mais sa masse constitue par elle- même un facteur de stabilité.
En outre, l'arbre qui porte le cylindre tourne en même temps qu'il doit se déplacer en translation, et de ce fait réduit notablement l'effort né- cessaire à son entraînement. Les organes de guidage de la translation peuvent se trouver confondus avec ceux de la rotation, au béné fice de la simplicité de l'ensemble.
Ainsi, le tour à graver les surfaces cylin driques, qui fait l'objet de l'invention, est ca ractérisé par un porte-outil fixe et un arbre porte-ouvrage commandé par des organes lui imprimant à la fois un mouvement de rota tion et un mouvement de translation par rap port à l'outil, en vue d'assurer l'auto- rectification de l'arbre pendant la. marche du tour, des moyens étant prévus pour réduire la force nécessaire à la translation sans jeu de l'arbre et augmenter la précision de son centrage.
Dans une forme d'exécution particulière de ce tour, le mouvement longitudinal du cy lindre et de son arbre est engendré par une vis agissant en bout de ce dernier, mise en rotation par l'arbre lui-même, par l'intermé diaire d'un dispositif d'entraînement à grande liberté de mouvement, et exerçant son effort de poussée sur l'arbre par l'inter médiaire d'une bille axiale ou pointeau qui met le cylindre à l'abri de tout déplacement occasionné par le manque d'alignement éven tuel entre l'arbre et la vis, ou un faux-rond de cette dernière. Cette vis est par ailleurs entièrement libre entre son point de coopé ration avec l'arbre et son point de support dans un écrou unique où elle s'engage, pour éviter tout risque de coincement.
Dans une forme d'exécution préférée du tour, cette vis est établie en un métal moins dur que celui qui constitue son écrou, lequel est du type à rattrapage de jeu. Ainsi, l'usure éventuelle du filet se répartit uni formément sur toute la longueur de la vis au lieu d'affecter les seuls filets de l'écrou, et celui-ci, agissant à la manière d'une filière, rectifie continuellement la vis, en assurant une avance toujours constante de l'arbre et du cylindre.
Le même moyen de rectification automa tique peut être prévu pour l'arbre et ses pa liers, également du type à rattrapage de jeu. En outre, tous les paliers et l'écrou peu vent être montés dans des lunettes se dépla çant sur deux axes de rotation perpendicu laires pour permettre leur parfaite mise en ligne, en montage, après quoi les paliers et l'écrou sont bloqués en position définitive.
Le mouvement de translation de l'arbre peut être facilité par un dispositif de trac tion axiale â contrepoids, qui soulage la vis de la plus grande partie de son effort de poussée (déjà réduit du fait de la rotation de l'arbre), de manière à. la faire travailler plutôt comme organe de mesure que comme organe moteur, au bénéfiee de sà durée et de sa précision.
Dans une forme préférée d'exécution du tour, l'arbre est attaqué en rotation, à son ex trémité opposée à la. vis. par l'intermédiaire d'une clavette coulissant dans un manchon qui comporte des roulements à billes mul- liples empêchant tout coincement.
Pour remédier à la tendance au soulève ment qui ponrrait résulter de la. réaction de l'outil sur le cylindre, par l'intermédiaire du copeau, les coussinets peuvent, d'autre part, être largement dégagés à, leur partie infé rieure, et. faire en quelque sorte office de<B>V</B> de centrage, en assurant une application rigoureuse par gravité de l'arbre sur leur partie inférieure restante.
Enfin, dans une autre forme d'exécution du tour permettant d'obtenir une très grande précision, en assurant le tassement dans le même sens de tous les jeux, l'ensemble du tour est iiieliné sur son axe lonolitudinal, sui vant un angle assurant encore une portée suffisante de l'arbre dans ses coussinets échancrés.
Le dessin annexé représente. schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exé- eution du tour faisant l'objet de l'invention.
La fi<U>-</U>. 1 en est une vue très schématique en élévation et. en coupe partielle; La fig. ? est une coupe suivant la ligne -1-T', à plus grande échelle, représentant les moyens de guidage de l'arbre dans le manchon d'entraînement; La fig. 3 est une vue partielle en plan de la partie médiane de la fig. 1; La fig. 4 montre, à plus grande échelle, un des coussinets du tour.
Le bâti 1 porte des chaises 2 supportant chacune une lunette 3 qui tourillonne sur la chaise par l'intermédiaire d'un axe 4. Bans les lunettes 3 tourillonnent des coussi nets 5, par l'intermédiaire d'axes 6 perpen diculaires aux axes 4. Les pivots 4 et 6 sont susceptibles d'être bloqués, grâce à un dispo sitif quelconque non représenté, après la mise en alignement des coussinets. Ces derniers sont d'un type @à rattrapage de jeu quelcon que, et comportent, par exemple, à cet effet, un cône fileté sur lequel se visse une bague de serrage.
Le bâti 1 supporte encore un bloc porte- outil 7 fixe pendant la marche du tour, et dans lequel un outil 8 est monté réglable en tous sens, par les moyens habituels.
Un arbre 9 supporte un cylindre 100 sur lequel est, par exemple, tendue une feuille de cuivre qui va recevoir la gravure.
A son extrémité de gauche sur la fig. 1, l'arbre 9 porte une clavette 10, dont la lon gueur est égale à la course longitudinale de l'arbre, et cette extrémité de l'arbre coulisse dans un manchon d'entraînement 11, mis en rotation par une poulie 12 fixée à celui-ci.
L'entraînement de l'arbre 9 par le man chon 11 est assuré au moyen de cinq roule menu à billes 13, 14, 15, 16, 17, les roule ments 13, 14 et 17 portant sur les trois faces libres de la clavette 10, et les deux roule ments 15 et 16 sur l'arbre proprement dit. Grâce à cette disposition, on supprime tout rïsque de coincement de l'arbre 9 dans le manchon 11, au cours de l'entraînement en rotation de l'arbre par le manchon.
Un dispositif de traction à contrepoids 18 vient agir à cette extrémité de l'arbre 9. Ce contrepoids est choisi d'une masse telle qu'il assure presque le déplacement axial de l'arbre et du cylindre qui en est solidaire, quand l'arbre et le cylindre, séparés d'une vis 23, tournent à leur vitesse normale. A l'autre extrémité de l'arbre, celui-ci comporte une bride 19 présentant en son cen tre un logement pour une bille 20. La bride 19 porte encore à, sa périphérie des organes d'entraînement 21, par exemple des ergots, par lesquels une bride 22, solidaire d'une vis de poussée 23, est mise en rotation.
La bride 22 présente elle aussi un logement axial des tiné à la bille 20% A son autre extrémité, la vis 23 est engagée dans un seul écrou 24, également du type à rattrapage de jeu. La longueur de la vis 23 est au moins égale à la course longitudinale de l'arbre.
Comme le montre la fig. 4, les coussinets 5 comportent de larges dégagements 25, l'un de ceux-ci étant situé à la partie inférieure des coussinets, qui agissent ainsi à la ma nière de<B>V</B> de centrage.
Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, les coussinets 5 et l'écrou 24 sont établis en des métaux plus durs que ceux qui constituent l'arbre 9 et la vis 23.
Le tour à graver représenté et décrit fonctionne de la manière suivante: La fig. 1 représente en traits pleins la position des organes -à la fin de la course de gravure, la position de départ étant indiquée en traits mixtes. L'outil 8 étant convenable ment réglé par rapport au cylindre 100 qui occupe bien entendu alors sa position de dé part, l'arbre 9 est mis en rotation par l'in termédiaire du manchon 11, des roulements à billes 13 à 17 et de la clavette 10. La vis 23 est en même temps entraînée par les organes 21, et progresse par conséquent dans l'écrou 24.
Par l'intermédiaire de la bille axiale 20, la vis transmet sa poussée à l'arbre 9, qui coulisse à la fois dans les coussinets 5 et dans le manchon 11, les roulements 13 à 17 entrant alors en rotation.
Grâce à la combinaison du mouvement de rotation et .du mouvement de translation de l'arbre, l'outil 8 trace sur le cylindre 100 une gorge dont le profil est déterminé par l'outil 8, et dont le pas est celui de la vis 23.
Ainsi que mentionné, l'action ;du contre poids 18 est telle que l'effort de poussée que doit exercer la vis est réduit à un minimum. On doit noter aussi qu'au cours du fonc tionnement du tour, ce sont toujours des sec tions .différentes de l'arbre 9 et de la vis 23 qui portent dans les coussinets 5 et dans l'écrou 24, de sorte qu'en raison de la diffé rence de dureté mentionnée entre les métaux utilisés, on réalise une rectification conti nuelle de l'arbre et de la vis, au prix d'une usure infime, d'ailleurs aisément compensée par les dispositifs de rattrapage de jeu ap partenant aux coussinets et à l'écrou.
Malgré l'action du contrepoids 18, l'effort de poussée demandé à la vis 23 serait incom patible avec une marche régulière du tour, si l'arbre 9 ne tournait pas en même temps qu'il doit se mouvoir axialement, mais la combinaison de ces deux mouvements per met de le déplacer longitudinalement grâce à une poussée très faible.
Pour assurer le mouvement de retour du porte-outil à sa position de départ, on fait tourner le manchon 11 en sens inverse. La vis 23 recule alors .dans son écrou 24, et en traîne avec elle l'arbre 9, par l'intermédiaire d'organes de jonction non représentés, réunis sant les deux brides 19 et 22 en, réservant toutefois une certaine liberté de mouvement entre ces deux pièces, afin de ne pas contra rier l'action des ergots d'entraînement 21.
Il est évident que le tour n'a été repré senté dans le dessin que très schématique ment et sans aucun souci des proportions. De nombreuses modifications constructives pourront être apportées à ses différentes parties. De telles modifications seront, par exemple, exigées dans le cas où le tour sera incliné dans son ensemble, sur son axe longi tudinal, ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, auquel cas le dispositif de tirage à contre poids devient naturellement superflu.
On pourra encore, dans une forme d'exé cution particulière, interposer un d6multipli- cateur -de vitesse à pignons entre l'arbre et la vis, celle-ci agissant cependant toujours axia- lement sur l'arbre, en vue d'obtenir une avance du cylindre équivalent seulement à une fraction du pas' de la vis. De façon générale, tous les organes du four seront de fortes dimensions et d'un poids élevé, au bénéfice de la stabilité et de l'iner tie de l'ensemble.