Dispositif de commande de l'avance du quill dans une machine-outil. La présente invention a pour objet un -dis positif de commande de l'avance du quill dans une machine-outil, qui est caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme démultiplicateur comprenant une came tournant d'un mouve ment continu, un organe oscillant commandé par cette came, et des moyens de réglage de l'amplitude de l'oscillation dudit organe, pour arrêter ledit.
organe dans son mouvement de retour sous l'action de moyens élastiques, dans une position choisie à, volonté et intermédiaire entre ses deux positions extrêmes -de coopéra tion avec ladite came, en ce qu'il comporte des moyens de transmission à sens unique au mouvement de l'organe oscillant<B>à</B> un organe tournant, et -en ce qu'il comporte un méca nisme pour accoupler<B>à</B> volonté cet organe tournant avec le pignon du quill, pour réaliser l'avance automatique du quill.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du dispo sitif selon l'invention.
Fig. 1 est une vue en élévation avec coupe partielle de cette forme d'exécution. Fig. 2 est une vue en coupe horizontale selon II-II de fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe verticale par tielle selon III-III de fig. 2 et 4.
Fig. 4 est une vue en coupe verticale selon IV-IV de fig. 3.
On a représenté en 1 le bâti d'une machine- outil, qui peut, être-, par exemple, une per- ceuse, une fraiseuse ou une aléseuse, -dont<B>le</B> quill est visible en 2 et la broche en 3. Une poulie 4, entraînée à partir d'un arbre non représenté, par l'intermédiaire d'une courroie, également non représentée sur le dessin, est solidaire d'un arbre<B>5</B> -tournant -d'un mouve ment continu dans des paliers du bâti 1, comme on le voit sur la fig. 1.
Sur l'arbre 5 est calée une came 6 de la forme d'un disque, présentant une face plane 7 inclinée par rap port au plan perpendiculaire<B>à</B> l'axe ck- rota tion de eet aTbre. Un doigt<B>8,</B> porté par un organe oscillant<B>9</B> monté autour #d!un arbre <B>10,</B> coopère avec -la face plane<B>7</B> -de, la caïme, <B>6.</B> Un ressort<B>11,</B> prenant appui, d'une part, sur une partie fixe et, d'autre part, sur l'organe 9, sollicite constamment, le doigt 8 à s'ap puyer contre la face<B>7.</B> Du fait de l'obliquité de la face plane.<B>7,</B> on comprend facilement qu'à chaque tour de la came<B>6,</B> le doigt<B>8</B> effectue un mouvement alternatif de montée et de descente.
Cet organe, oseille donc, dans un plan parallèle à l'axe de rotation de l'arbre 5. Dans la position représentée sur la fig. 1, le doigt,<B>8</B> se trouve dans sa position supé rieure. Des moyens de réglage de l'amplitude de l'oscillation de l'organe 9 sont prévus. Ces moyens comprennent une, vis 12, portée par une partie fixe, munie d'une tête moletée<B>13</B> pour son actionnement à la main, et d'un contre-écrou 14 pour son blocage en position de réglage. L'extrémité de la vis 12 constitue une butèe pour l'organe 9. Sur la fig. 1, la vis 12 est représentée dans une position telle que l'organe 9 ne puisse pratiquement pas osciller.
Si l'on fait tourner la vis 12 de ma nière à abaisser son extrémité, on voit qu'à chaque tour de la came 6. l'organe 9 oscillera entre la position supérieure qu'il occupe sur la fig. 1 et la position pour laquelle il bute contre l'extrémité de l'organe<B>1.2.</B> Grâce il ce mécanisme de réglage, il est done possible de faire varier<B>à</B> volonté l'amplitude de la course de l'organe oscillant 9 en arrêtant cet organe au cours de son mouvement de retour qu'il effectue sous l'action du ressort 11, et cela dans une position choisie<B>ii,</B> volonté et. inter médiaire entre ses deux positions extrêmes de coopération avec la came 6. La butée cons tituée par la vis 12 permet donc de fixer l'ex trémité de la course de retour de l'organe 9, l'extrémité d'aller de cette course étant déter minée par la came.
L'arbre 10 tourne dans un alésage de l'or gane oscillant 9 et, présente, dans sa partie située<B>à</B> l'intérieur de cet alésage, des loge ments périphériques<B>15,</B> contenant chacun un galet<B>16.</B> Ces logements ont.<B>à,</B> l'une de leurs, extrémités, une profondeur légèrement supé rieure à la valeur du diamètre des galets 16; leur profondeur va en diminuant vers l'extré mité opposée. On voit, en examinant la fig. 1, que lorsque l'organe oscillant<B>9</B> oseille dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur cette figure, les galets<B>16</B> se trouvent dans la n position représentée et sont inactifs.
Si, an contraire, l'organe<B>9</B> oseille dans le sens des aiguilles d'une montre, il entraîne les galets <B>16</B> qui 6e déplacent ainsi légèrement dans leurs logements<B>15</B> et produisent un coince ment entre l'organe<B>9</B> et l'arbre<B>10,</B> ce qui assure l'entraînement de cet arbre par l'or gane en question.
On voit donc qu'ainsi sont :1 réalisés des moyens de transmission à sens unique du mouvement -de l'organe<B>9 à</B> l'arbre <B>10.</B> L'arbre<B>10</B> présente également, une partie tournant dans une chemise<B>17</B> solidaire du bâti<B>1.</B> Cette partie<B>de</B> l'arbre<B>10,</B> qui tourne dans l'alésage de la chemise 17, présente, elle aussi, -des logements périphériques indiqués en 18 sur la fig.
2 et dans chacun desquels se trouve un galet<B>19.</B> Les galets<B>19</B> sont iden tiques aux galets 16 et les logements 18 ne différent- des logements<B>16</B> que par le fait qu'ils sont orientés en sens inverse, cest-à-dire que les galets 19 immobilisent par coincement l'arbre<B>10</B> par rapport<B>à</B> la chemise<B>17,</B> lorsque l'organe<B>!)</B> oseille dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 1.
De cette façon, l'arbre<B>10</B> se trouve Immobilisé lors qu'il tend à effectuer un mouvement rétro grade, le sens du mouvement direct étant celui dans lequel il est entraîné par l'organe L'arbre 10 est solidaire d'une roue denteé <B><U>90,</U></B> engrenant avec un pignon 21 tournant 20, engrenant avec un pignon 21 tournant librement. sur un axe 22 fixe au bâti (fi-.<B>3).</B> Le pignon 21 engrène avec une roue dentée <B><U>'M.</U></B> montée sur un arbre creux 24, solidaire (lu pignon 25 du quill. Sur cet arbre creux 24 est fixé le moulinet 26 pour l'actionnenient di rect à la main du quill.
La roue dentée 23 présente sur sa face alésée, des évidements co niques radiaux<B>27</B> dont J'axe est contenu dans; Je même plan que celui contenant l'axe de trous cylindriques radiaux<B>28</B> traversant l'arbre, creux et dans lesquels sont disposées des billes 29 de même diamètre que ces trous. T'il organe conique<B>30,</B> mobile axialement <B>à</B> l'intérieur de l'arbre creux, comme on le verra plus loin, permetd'agir sur les billes,<B>29</B> pour les chasser radialement vers l'extérieur, de façon qu'elles s'eilg-agent partiellement dans les évidements -coniques<B>27</B> (position représen tée sur la fig. 3), en solidarisant ainsi la roue 23 avec l'arbre 24.
Lorsqu'on déplace l'organe conique 30 vers la droite sur la fig. 3, les billes peuvent se rapprocher de l'axe de rota tion de l'arbre 24 et la roue dentée 23 peut tourner librement autour de l'arbre 24, sans coopérer avec ces billes. Pour produire le<B>dé-</B> placement axial de l'organe conique<B>30</B> entre les deux positions quel l'on vient de définir, cet organe<B>30</B> est pourvu d'un filetage<B>31,</B> coopérant avec un pas de vis 32, prévu à l'in térieur de l'arbre creux 24. Cet organe 30 est solidaire d'une tige axiale<B>33</B> munie<B>à</B> son extrémité extérieure d'un bouton d'actionne- ment 34, grâce auquel on peut faire tourner l'organe conique 30 dans un sens ou dans l'autre pour le déplacer axialement entre les deux positions précitées.
Les organes que l'on vient de décrire cons tituent un mécanisme pour accoupler<B>à</B> vo lonté, avec le pignon du quill, la roue dentée 23 entraînée à vitesse réduite par l'arbre 10 <B>à</B> partir -de la poulie 4.<B>On</B> voit que, lorsque l'organe 30 se trouve dans la position repré sentée sur le dessin, le pignon du quill est entraîné<B>à</B> -vitesse réduite<B>à</B> partir de la poulie 4, ce qui réalise l'avance, automatique de ce quill. Un organe 35 solidaire du quill 2 vient buter contre unie, partie fixe de la ma chine lorsque le quill arrive en position infé rieure.
Si, à ce moment, on n'a pas découplé la roue 23 de l'arbre 24, en agissant sur le bouton 34, il ne peut arriver aucun accident, car ce n'est pas le mouvement d'aller, con traint, du doigt 8 sous l'action de la came 6 qui est transmis à l'arbre 10, mais le mouve ment de retour sous l'action du ressort Il. On choisira donc la force du ressort de telle façon que si l'ouvrier oublie & a débrayer, il ne puisse s'ensuivre aucune rupture -de pièce.
Le dispositif représenté sur le dessin com prend en outre un mécanisme de commande à la main du pignon du quill, avec réducteur à vis tangente. Ce mécanisme comprend une vis tangente 36, tournant dans un boîtier 37 fixé au bâti 1. Cette vis est solidaire d'une anette 38 pour son actionnement à la main. Cette manette -est pourvue d'une graduation 39 se déplaçant en regard d'un index fixe 40 (fig. 4). Cette vis engrène avec une roue héli coïdale 41 qui est montée sur l'arbre creux 24 et qui présenté, sur sa face alésée, des évidements coniques radiaux 42 dont l'axe est contenu dans le même plan que celui conte nant l'axe de trous cylindriques radiaux 43, traversant l'arbre creux et dans lesquels sont disposées des billes 44 de même diamètre que ces trous.
Un organe conique 45, commandé<B>à</B> la main indépendamment de l'organe conique 30, comme on le verra plus, loin et Mobile axialement à l'intérieur de l'arbre 24 entre deux positions extrêmes, permet de solidariser <B>à</B> volonté la roue 41 avec l'arbre 24. Dans la position représentée, l'organe conique 45 chasse les billes 44 vers l'extérieur, ce, qui réalise cette solidarisation. L'organe 45 est solidaire d'un cylindre creux 46, disposé au tour de la tige 33 et à l'intérieur de l'arbre 24. Cette tige 46 présente en 47 un filetage coopérant avec un taraudage intérieur de l'arbre 24. Une tête. 48 -est solidaire du cylindre 46.
On comprend. facilement qu'en faisant tourner la tête- 48 dans un sens ou dans l'autre, on déplace axialement l'organe conique 45 soit vers la. droite,, soit vers la gauche sur la fig. 3. Lorsque l'organe conique 45 est -déplacé d'une certaine quantité vers la droite à partir de la position indiquée au des sin, les 'billes 4-4 cessent de -coopérer -avec les évidements coniques 42 et l'arbre 24 peut tourner librement<B>à,</B> l'intérieur 4e la roue héli coïdale 41, soit sous l'action du moulinet 26, soit à partir de la poulie 4, cette roue 41 ne coopérant alors plus avec les billes.
Dans le -cas où on laisserait simultanément l'organe conique 30 et l'organe conique 45 en position active, les, roues dentées<B>23</B> -et 41 se trouveraient simultanément solidaires de l'arbre 24. La vis tangente 36 s'opposerait à, l'en1raînemen# automatique du quill <B>à</B> partir <B>10</B> -et & <B>la</B> poulie 4, de façon ana logue<B>à</B> ce que Von a indiqué<B>à</B> propos clé l'organe,cle butée<B>35.</B>
Dans une variante -de la construction re- i présentée surles fig. <B>8</B> et 4, en pourrait pr & voir que les organes conique 30 et 45 soient solidaires tous deux d'une tige telle que 33 munie d'un filetage .31. <B>Dans C-</B> cas, le sens de la conicité de l'organe 45 serait inversé et ces organes coniques pourraient occuper trois positions: une position neutre, pour laquelle ni l'un ni l'autre n'agit sur les billes 29, 44 (dans ce cas. les roues<B>23</B> et 41 sont toutes deux libres par rapport au cylindre creux 24).
une position extrême pour laquelle l'organe conique 30 solidarise la roue 23 et le cylindre creux '24 par l'intermédiaire des billes<B>29.</B> et une autre position extrême, pour laquelle l'or gane conique 45 solidarise la roue hélicoïdale 41 avec le cylindre creux 24 par l'intermé diaire des billes 44. Cette construction serait naturellement plus simple que celle repré sentée sur le dessin.
Device for controlling the advance of the quill in a machine tool. The present invention relates to a positive -dis for controlling the advance of the quill in a machine tool, which is characterized in that it comprises a reduction mechanism comprising a cam rotating with continuous movement, an oscillating member controlled by this cam, and means for adjusting the amplitude of the oscillation of said member, to stop said.
member in its return movement under the action of elastic means, in a position chosen at will and intermediate between its two extreme positions -of cooperation with said cam, in that it comprises one-way transmission means to the movement of the oscillating member <B> to </B> a rotating member, and -in that it comprises a mechanism for coupling <B> at </B> will this rotating member with the pinion of the quill, for automatically advance the quill.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, an embodiment of the device according to the invention.
Fig. 1 is an elevational view with partial section of this embodiment. Fig. 2 is a horizontal sectional view along II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a partial vertical sectional view along III-III of FIG. 2 and 4.
Fig. 4 is a vertical sectional view along IV-IV of FIG. 3.
There is shown at 1 the frame of a machine tool, which can be-, for example, a drill, a milling machine or a boring machine, -whose <B> the </B> quill is visible at 2 and the spindle at 3. A pulley 4, driven from a shaft not shown, via a belt, also not shown in the drawing, is integral with a shaft <B> 5 </B> - rotating -a continuous movement in the bearings of the frame 1, as seen in FIG. 1.
On the shaft 5 is wedged a cam 6 in the form of a disc, having a flat face 7 inclined with respect to the plane perpendicular <B> to </B> the axis of rotation of eet aTbre. A finger <B> 8, </B> carried by an oscillating member <B> 9 </B> mounted around #! A shaft <B> 10, </B> cooperates with the flat face <B> 7 </B> -de, the caïme, <B> 6. </B> A spring <B> 11, </B> resting, on the one hand, on a fixed part and, on the other hand, on the member 9 constantly requests the finger 8 to rest against the face <B> 7. </B> Due to the obliquity of the flat face. <B> 7, </B> we understand easily that with each revolution of the cam <B> 6, </B> the finger <B> 8 </B> performs an upward and downward reciprocating movement.
This organ, therefore sorrel, in a plane parallel to the axis of rotation of the shaft 5. In the position shown in FIG. 1, the finger, <B> 8 </B> is in its upper position. Means for adjusting the amplitude of the oscillation of the member 9 are provided. These means comprise a screw 12, carried by a fixed part, provided with a knurled head <B> 13 </B> for its actuation by hand, and a lock nut 14 for its locking in the adjustment position. . The end of the screw 12 constitutes a stop for the member 9. In FIG. 1, the screw 12 is shown in a position such that the member 9 can hardly oscillate.
If the screw 12 is rotated so as to lower its end, it can be seen that with each revolution of the cam 6, the member 9 will oscillate between the upper position it occupies in FIG. 1 and the position for which it abuts against the end of the member <B> 1.2. </B> Thanks to this adjustment mechanism, it is therefore possible to vary <B> at </B> the amplitude of the stroke of the oscillating member 9 by stopping this member during its return movement which it performs under the action of the spring 11, and this in a position chosen <B> ii, </B> will and . intermediate between its two extreme positions of cooperation with the cam 6. The stop constituted by the screw 12 therefore makes it possible to fix the end of the return stroke of the member 9, the forward end of this stroke being determined by the cam.
The shaft 10 rotates in a bore of the oscillating organ 9 and, in its part located <B> inside </B> this bore, has peripheral housings <B> 15, </ B > each containing a <B> 16. </B> roller These housings have. <B> at, </B> one of their ends, a depth slightly greater than the value of the diameter of the rollers 16; their depth decreases towards the opposite end. It can be seen, by examining fig. 1, that when the oscillating member <B> 9 </B> sorrel in an anti-clockwise direction in this figure, the rollers <B> 16 </B> are in the n position shown and are inactive.
If, on the contrary, the component <B> 9 </B> sorrel in a clockwise direction, it drives the rollers <B> 16 </B> which thus move slightly in their housings <B> 15 </B> and produce a wedging between the member <B> 9 </B> and the shaft <B> 10, </B> which ensures the drive of this shaft by the organ in question.
It can therefore be seen that in this way are: 1 realized means of transmission in one direction of the movement -from the member <B> 9 to </B> the shaft <B> 10. </B> The shaft <B > 10 </B> also has a rotating part in a sleeve <B> 17 </B> integral with the frame <B> 1. </B> This part <B> of </B> the shaft <B > 10, </B> which rotates in the bore of the sleeve 17, also has peripheral housings indicated at 18 in FIG.
2 and in each of which is a roller <B> 19. </B> The rollers <B> 19 </B> are identical to the rollers 16 and the housings 18 do not differ from the housings <B> 16 </ B > only by the fact that they are oriented in the opposite direction, that is to say that the rollers 19 immobilize the shaft <B> 10 </B> by wedging relative to <B> to </B> the sleeve < B> 17, </B> when the organ <B>!) </B> sorrel in an anti-clockwise direction in fig. 1.
In this way, the shaft <B> 10 </B> is immobilized when it tends to perform a retro grade movement, the direction of the direct movement being that in which it is driven by the component. The shaft 10 is integral with a toothed wheel <B><U>90,</U> </B> meshing with a rotating pinion 21 20, meshing with a freely rotating pinion 21. on an axis 22 fixed to the frame (fi. <B> 3). </B> Pinion 21 meshes with a toothed wheel <B><U>'M.</U> </B> mounted on a shaft hollow 24, integral (read pinion 25 of the quill. On this hollow shaft 24 is fixed the reel 26 for the actuation di rect by hand of the quill.
The toothed wheel 23 has on its bored face, conical radial recesses <B> 27 </B> whose axis is contained in; I same plane as that containing the axis of radial cylindrical holes <B> 28 </B> passing through the shaft, hollow and in which are arranged balls 29 of the same diameter as these holes. T'il conical member <B> 30, </B> movable axially <B> inside </B> the inside of the hollow shaft, as we will see later, makes it possible to act on the balls, <B> 29 </B> to drive them radially outwards, so that they are partially formed in the conical recesses <B> 27 </B> (position shown in fig. 3), in thus securing the wheel 23 with the shaft 24.
When moving the conical member 30 to the right in FIG. 3, the balls can come closer to the axis of rotation of the shaft 24 and the toothed wheel 23 can rotate freely around the shaft 24, without cooperating with these balls. To produce the <B> axial displacement </B> of the conical member <B> 30 </B> between the two positions which have just been defined, this member <B> 30 </B> is provided with a thread <B> 31, </B> cooperating with a screw thread 32, provided inside the hollow shaft 24. This member 30 is integral with an axial rod <B> 33 < / B> provided <B> at </B> its outer end with an actuating button 34, by which the conical member 30 can be rotated in one direction or the other in order to move it axially between the two aforementioned positions.
The components which have just been described constitute a mechanism for coupling <B> to </B> will, with the pinion of the quill, the toothed wheel 23 driven at reduced speed by the shaft 10 <B> to < / B> from pulley 4. <B> It can be seen that, when the member 30 is in the position shown in the drawing, the pinion of the quill is driven <B> to </ B > -speed reduced <B> to </B> from pulley 4, which achieves the automatic advance of this quill. A member 35 integral with the quill 2 abuts against the plain, fixed part of the machine when the quill arrives in the lower position.
If, at this moment, we have not decoupled the wheel 23 from the shaft 24, by acting on the button 34, no accident can happen, because it is not the forward movement, constrained, of the finger 8 under the action of the cam 6 which is transmitted to the shaft 10, but the return movement under the action of the spring II. The force of the spring will therefore be chosen in such a way that if the worker forgets to disengage the clutch, no part breakage can ensue.
The device shown in the drawing com also takes a manual control mechanism of the pinion of the quill, with tangent screw reduction gear. This mechanism comprises a tangent screw 36, rotating in a housing 37 fixed to the frame 1. This screw is integral with a ring 38 for its actuation by hand. This lever -is provided with a graduation 39 moving opposite a fixed index 40 (FIG. 4). This screw meshes with a helical helical wheel 41 which is mounted on the hollow shaft 24 and which has, on its bored face, radial conical recesses 42 whose axis is contained in the same plane as that containing the axis of radial cylindrical holes 43, passing through the hollow shaft and in which are arranged balls 44 of the same diameter as these holes.
A conical member 45, controlled <B> by hand </B> independently of the conical member 30, as will be seen below, far away and movable axially inside the shaft 24 between two extreme positions, makes it possible to securing <B> at </B> will the wheel 41 with the shaft 24. In the position shown, the conical member 45 drives the balls 44 outward, which achieves this securing. The member 45 is integral with a hollow cylinder 46, arranged around the rod 33 and inside the shaft 24. This rod 46 has at 47 a thread cooperating with an internal thread of the shaft 24. A head. 48 -is integral with the cylinder 46.
We understand. easily by rotating the head 48 in one direction or the other, the conical member 45 is axially displaced towards the. right ,, or to the left in FIG. 3. When the conical member 45 is -moved a certain amount to the right from the position indicated in the figures, the balls 4-4 cease to -cooperate with the conical recesses 42 and the shaft 24. can rotate freely <B> within, </B> the inside 4th helical wheel 41, either under the action of the reel 26, or from the pulley 4, this wheel 41 then no longer cooperating with the balls.
In the case where the conical member 30 and the conical member 45 are simultaneously left in the active position, the toothed wheels <B> 23 </B> -and 41 are simultaneously secured to the shaft 24. The screw tangent 36 would oppose the automatic training of the quill <B> to </B> from <B> 10 </B> -and & <B> the </B> pulley 4, similarly < B> to </B> what Von said <B> to </B> about the organ, key stop <B> 35. </B>
In a variant of the construction shown in FIGS. <B> 8 </B> and 4, could provide that the conical members 30 and 45 are both integral with a rod such as 33 provided with a .31 thread. <B> In C- </B> case, the direction of the taper of member 45 would be reversed and these conical members could occupy three positions: a neutral position, for which neither one acts on the balls 29, 44 (in this case. the wheels <B> 23 </B> and 41 are both free with respect to the hollow cylinder 24).
an extreme position for which the conical member 30 secures the wheel 23 and the hollow cylinder '24 by means of the balls <B> 29. </B> and another extreme position, for which the conical member 45 secures the helical wheel 41 with the hollow cylinder 24 through the intermediary of the balls 44. This construction would naturally be simpler than that shown in the drawing.