Machine automatique. L'invention a pour objet une machine automatique, dans laquelle au moins un mou vement de translation relative entre une pièce à travailler et un outil est commandé par la machine elle-même.
Cette machine est caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un piston actionné pneumatiquement, dont le mouvement est contrôlé par un dispositif régulateur hydrau lique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine automatique selon l'invention, en l'occur rence une machine pour tremper des pièces.
La. fig. 1 est une vue en élévation, en deux parties, de ladite machine.
La fig. 2 en est une vue en plan, aussi en deux parties et avec coupes partielles.
La fig. 3 est une coupe selon III-III de la fig. 2.
Les fig. 4 et 5 sont des coupes selon IV-IV respectivement V-V de la fi,-. 1.
La fig. 6 est un schéma. du circuit de dis tribution d'air sous pression.
Cette machine comprend un piston 1 (fig. 6), muni de garnitures d'étanchéité, cou lissant dans un cylindre 2 sous l'action d'une source d'air comprimé pouvant agir sur les deux faces du piston 1. Des lumières 3 et 4 sont prévues aux deux extrémités du cylin dre 2 pour permettre l'entrée de l'air com primé distribué au cylindre 2 ou sa sortie de celui-ci. Un distributeur 5 à piston 6 (fig. 1) coulissant est intercalé entre la source d'air comprimé et le cylindre 2. Ce piston 6 est à deux positions.
Dans la position représentée à la fig. 1, le distributeur fait communiquer la source d'air comprimé, reliée au raccord 7 avec la lumière 3 par l'intermédiaire de con duites reliant les raccords 8, 9, 10 et 11. A chaque extrémité du cylindre 2 est prévu un dispositif de réglage au moyen duquel, il est possible de régler le débit d'air s'échappant du cylindre 2.
L'un de ces dispositifs de réglage est dis posé entre les raccords 9 et 10 pour régler le débit d'air s'échappant par la lumière 3. Ce dispositif est formé d'une bille maintenue par un ressort sur un siège et susceptible d'être écartée de celui-ci au moyen d'une vis dont la partie filetée est prolongée par une aiguille et dont la tête est moletée et apparaît en 12 sur la fig. 1.
Lorsque le piston 6 du distributeur 5 se trouve disposé dans la partie droite de son cylindre (en regardant la fig. 1), l'air com primé arrivant par le raccord 7 est conduit vers la lumière 4, par l'intermédiaire de con duites reliées par les raccords 13 et 14. Entre la lumière 4 et le raccord 14 est disposé le second dispositif de réglage du débit d'air, du même genre que celui décrit précédem ment. Ce dispositif est visible à la fig. 4. On voit en effet sur cette figure la bille 15 main tenue sur un siège 16 par un ressort 17 pre nant appui lui-même sur un bouchon 18 vissé dans un alésage 19 du corps 20. Ce corps 20 forme l'un des #fonds du cylindre 2.
L'alésage 19 est prolongé par un perçage 21 de diamè tre plus réduit, traversant le corps 20 dans toute sa hauteur. Dans sa partie supérieure, ce perçage 21 est fileté et une vis 22 à tête moletée 23 y est vissée. La partie filetée de la vis 22 est prolongée par une aiguille 24 de longueur suffisante pour qu'il soit possible en serrant la vis 22 de soulever la bille 15 de son siège 16.
L'air comprimé arrive donc par une con duite au raccord 14 et de là au perçage 21 en passant par un autre perçage du corps 20 qui lui est perpendiculaire. L'air sous pres sion soulève alors la bille 16 contre l'action du ressort 17 et passe dans l'alésage 19 et en suite, par la lumière 4, à l'intérieur du cy lindre 2.
Lors du mouvement de retour du piston l., alors que le distributeur commande l'amenée de l'air comprimé vers la lumière 3, l'air chassé par le piston 1 dans la partie opposée du cylindre s'échappe par la lumière 4, l'alé sage 19 et le perçage 21. Il est donc possible, en man#uvrant la vis à tête moletée 23, de régler le débit de l'air s'échappant du cylin dre 2 en écartant plus ou moins la bille 15 de son siège 16.
Un dispositif régulateur hydraulique est prévu pour contrôler les mouvements du pis ton 1 dans son cylindre 2.
Ce dispositif régulateur comprend un piston 25 (fig. 6) muni de segments d'étan chéité 26 (fig. 2) et susceptible de coulisser dans un cylindre 27 dont les deux extrémités présentent des lumières 28, 28' et 29 d'entrée et de sortie, permettant à un liquide de ré glage d'arriver d'un réservoir 30 et d'y être refoulé. Des moyens sont prévus permettant de régler la section de passage desdites lu mières 28 et 28' (voir fig. 5).
Les deux pistons 1 et 25 sont solidaires mécaniquement l'un de l'autre. En effet, leurs tiges 31 respectivement 32 sont reliées par des longerons 33 (fig. 6) disposés de part et d'autre des cylindres 2 et 27. Ces longerons 33 sont solidaires l'un de l'autre par deux entre toises 35 à chacune desquelles est fixée l'une des tiges 31 et 32. Comme cela est visible en fig. 2, le piston 25 est relié à sa tige 32 par un dispositif à rotule.
Les moyens de réglage de la lumière 28 comprennent un organe d'obturation, en l'occurrence une bille 36 commandée automa tiquement au cours des mouvements de trans lation des pistons 1 et 25 par un organe 37 formant came (fig. 1). Cet organe 37 est fixé sur l'un des longerons 33 et est de ce fait so lidaire en translation des pistons 1 et '225. Les lumières 28 et 28' communiquent avec le ré servoir 30 par des canaux percés dans le corps 20. Dans le canal 38 reliant la lumière 28' au réservoir 30 est disposé un piston 39 solidaire en déplacement axial d'une vis 40 vissée dans un alésage fileté 41 du corps 20.
Cette vis 40 et ce piston 39 permettent d'ob turer plus ou moins un orifice 42 de passage du canal 38 dans le réservoir 30. Un autre canal 43 parallèle au canal 38 est prévu dans le corps 20. Un épaulement prévu dans ce ea- na.l 43 forme le siège 44 de la bille 36 main tenue appuyée contre lui par un ressort. 45 reposant à son autre extrémité sur un bou chon 46 muni d'une tige de guidage pour le ressort 45. La bille 36 est, susceptible d'être soulevée de son siège 44 par une tige 47 soli daire d'un piston 48 coulissant dans un alé sage 49 du corps 20. Un ressort 50 est prévu pour rappeler le piston 48 à la partie supé rieure de l'alésage 49 et une garniture d'étan chéité 51 empêche toute fuite de liquide à l'extérieur.
Ce piston 48 présente une tige 52, sur laquelle appuie une extrémité d'un levier 53 pivoté en 54 sur le corps 20. Un doigt tâ teur 55 est susceptible de coulisser axialement dans une pièce 56 faisant office de guide et. qui est fixée par des vis 57 sur le corps 20. L'extrémité supérieure du doigt tâteur 55 agit sur le levier 53 alors que son extrémité inférieure suit, au cours des mouvements de translation des pistons 1 et 25, le bord de l'or gane 37 faisant office de came.
Ainsi, lorsque le doigt tâteur 55 est sou levé par le bord de l'organe 37, le piston 48 descend dans l'alésage 49 et la tige 47 soulève de son siège 44 la bille 36, ce qui laisse ainsi passer un certain débit de liquide entre la lu- mière 28 et l'orifice 58 débouchant dans le réservoir 30.
Ainsi, chaque fois que le doigt tâteur sera soulevé par le bord de l'organe 37, l'échange de liquide entre l'espace 59 du cy lindre 27 et le réservoir se fera plus rapide ment, étant donné que les deux canaux 38 et 43 permettront le passage dit liquide. De ce fait, le mouvement de translation des pistons 1 et 25 sera plus rapide lorsque le doigt. tâ teur 55 sera soulevé et que la bille 36 sera écartée de son siège 44, que lorsque le canal 43 sera fermé par la bille 36.
Pour que le mouvement de va-et-vient des pistons 1 et 25 soit commandé automatique ment, l'un des longerons 33 est muni de butées réglables 60 (fig. 1) venant agir en fin de course dans un sens out dans l'autre des pis tons 1 et 25 sur une extrémité d'un levier 61 pivoté en 62 sur le bâti de la machine et dont l'autre extrémité commande le piston 6 du distributeur 5 par l'intermédiaire d'une biel- lette 63.
Un dispositif à piston 64 coulissant sous et contre l'action d'un ressort 65 dans un cylindre est articulé, d'une part, au bâti de la machine et, d'autre part., à l'une des extrémités du levier 61 pour maintenir ce lui-ci dans chacune de ses deux positions extrêmes après qu'il ait été actionné par l'une des butées 60.
La biellette 63 présente une boutonnière 66 permettant ainsi ait levier 61 d'être déplacé d'un certain angle avant que le piston 6 du distributeur 5 ne commence son mouvement de coulissement provoquant l'inversion du sens de translation des pistons 1 et 25.
La machine décrite ici en regard du dessin est destinée notamment à la trempe des pièces en travail.
Elle comprend (voir fig. 1) un corps de chauffe par courants induits à haute fré quence 67 en forme de serpentin, à travers lequel sont destinées à être passées les pièces à tremper. A leur sortie du corps de chauffe fil, les pièces sont refroidies par un fluide de refroidissement en passant dans une douille 68 placée à proximité du corps de chauffe 67. Cette douille 68 sert à l'amenée et à la. répar- tition d'un fluide de trempe, par exemple un. liquide, sur chaque pièce à tremper. , U n mécanisme est prévu pour amener les pièces à tremper automatiquement d'une tré mie 69 (fig. 3) vers un point de la machine situé à proximité du corps de chauffe 67.
A partir de cet endroit, un élément solidaire en translation des pistons 1 et 25, en l'occurrence la tige 70, commande l'avance de chaque pièce à tremper à travers le corps de chauffe 67. Cette tige 70 est reliée par une fourchette 71 (fig. 1) à l'une des entretoises 35. Un dispo sitif est prévu pour qu'à partir d'un effort déterminé la liaison de commande soit rom pue entre ladite fourchette 71 et la tige 70. Ce dispositif comprend une bille maintenue par un ressort dans une rainure de la tige. A partir d'un effort déterminé, le ressort laisse la bille sortir de la rainure, ce qui désolida rise la tige 70 de la fourchette 71. Cette tige 70 coulisse axialement dans des douilles 72 solidaires du bâti. de la machine.
L'extrémité de la tige 70 destinée à entrer en contact avec les pièces à tremper présente une partie en forme d'entonnoir 73, assurant une meilleure stabilité des pièces par rapport à la tige 70.
Le mécanisme d'amenée des pièces à trem per comprend un plateau basculant 74 pivo tant en 75 sur le bâti de la, machine (voir fig. 3).
Ce plateau porte un coulisseau 76 muni de moyens de guidage pour les pièces à trem per, en l'occurrence une glissière 77. Un pis ton 78 coulissant dans un cylindre 79 est prévu pour provoquer le mouvement de bas- eulement du plateau 74. La tige 80 du piston 78 est articulée au bâti de la machine par l'intermédiaire d'une biellette 81. Des tubu lures 82 (fig. 6) permettent à la source d'air comprimé d'agir sur les deux faces du piston 78 qui sont munies de garnitures d'étanchéité 83. Des moyens de réglage de la sortie de l'air du cylindre 79 sont prévus aux extrémités de celui-ci.
Ils sont du même genre que ceux uti lisés pour le réglage du débit de l'air à sa sortie du cylindre 2, c'est-à-dire qu'ils com prennent aussi une vis à tête moletée 23 agis- sant sur une bille 15 d'obturation du canal de sortie de l'air du cylindre 79.
Un distributeur 84 (fig. 6) commande l'ar rivée de l'air dans la partie inférieure ou la partie supérieure du cylindre 79. Ce distri buteur est du même genre que le distributeur 5. Son piston est commandé par une butée pivotante 85,à plan incliné (voir fig. 1) soli daire d'un des longerons 33 et agissant sur la tige 86 pour la pousser vers le bas contre l'action d'un ressort, pendant le mouvement de droite à gauche de la butée 85. Un dispo sitif de blocage 87, comprenant un crochet pivoté sur le corps du distributeur et main tenu appliqué par un ressort contre la tige 86, bloque alors le piston à sa position infé rieure. Le mouvement de retour de la butée 85 de gauche à droite est sans effet sur la tige 86.
Une butée 126 pivotant en sens opposé de la butée 85 et montée comme elle sur l'un des longerons 33 provoque le déblo cage de la tige du piston en faisant basculer le crochet du dispositif 87 contre l'action de son ressort, ce qui laisse remonter celui-ci sous l'action du ressort; les écrous 88 servent alors de butée au mouvement ascendant du piston.
En position haute, le piston du distribu teur 84 fait communiquer la source d'air com primé avec l'espace 89 du cylindre 79 par l'intermédiaire d'une des tubulures 82 et des raccords 90 et 91 (voir fig. 1 et 3). En posi tion basse du piston, la source d'air comprimé communique avec la partie inférieure du cy lindre 79 par l'intermédiaire d'une autre tu bulure 82 et des raccords 92 et 93.
Un piston du même type que le piston 78 coulisse dans un cylindre 94 solidaire comme le cylindre 79 du plateau basculant 74 (voir ,fig. 3). Ce piston commande par l'intermé diaire de sa tige 95 les mouvements de va- et-vient du coulisseau 76 sur le plateau 74. Des moyens de réglage pareils à ceux utilisés pour le réglage du débit de sortie de l'air du cylindre 79 sont aussi prévus pour régler le débit de sortie de l'air aux deux extrémités du cylindre 94.
Un distributeur 96 (fig. 1 et 6) du même type que le distributeur 84 est prévu pour commander l'envoi d'air comprimé à l'une ou à l'autre des extrémités du cylindre 94. Le piston 97 de ce distributeur 96 est commandé par une butée pivotante 98 solidaire d'un des longerons 33. Le ressort: 99 a tendance à re pousser vers le haut le piston 97. Le passage, pendant le mouvement aller, de la butée 98 sur sa tige 100 provoque son enfoncement vers le bas contre l'action du ressort 99 et le dispositif de blocage<B>101,</B> du même type que le dispositif 87, maintient, le piston 97 dans sa position inférieure. Le mouvement de re tour de la butée 126 de gauche à droite pro voque le déblocage du dispositif 101 en fai sant basculer son crochet, ce qui laisse remon ter le piston 97.
Dans sa position inférieure, le piston 97 commande le mouvement de retrait du cou- lisseau sous la trémie 69 et dans sa position haute le mouvement d'amenée d'une pièce à tremper à proximité du corps de chauffe 67 (voir schéma fig. 6).
La glissière 77 est adaptée à la forme des pièces à tremper. Dans le cas particulier, cette glissière présente une rainure 102, dans laquelle sont susceptibles de coulisser lesdites pièces, en l'occurrence des arbres 103, dont les extrémités et éventuellement. d'autres par ties sont à tremper.
Un mécanisme est prévu pour provoquer la rotation des arbres à. tremper pendant le mouvement de translation de ceux-ci à travers le corps de chauffe 67.
Ce mécanisme comprend une crémaillère 104 (fig. 1 et 3) solidaire d'un des longerons 33, entraînant en rotation, lors des mouve ments de translation des pistons 1 et 25, un pignon 105.
Ce pignon 105 entraîne un arbre 106 par l'intermédiaire d'un dispositif 107 d'entraîne ment dans un seul sens de rotation. Ce dis positif est du type à dents de loup, main tenues en engagement par un ressort (voir fig. 3).
L'arbre 106 porte une roue conique 108 (fig. 1) engrenant. avec une seconde roue co nique 109 entraînant un arbre 110 pivoté dans des paliers 111 d'un support 112. Cet arbre 110 est accouplé au moyen d'un dispo sitif du genre cardan 113 à un arbre de transmission 114 entraînant aussi par un dis positif du genre cardan un arbre 115 pivoté dans un support 116.
Cet arbre 115 entraîne, par l'intermédiaire d'engrenages, une paire de rouleaux 117 (fig. 3) disposés de part et d'autre du corps de chauffe 67 sur un arbre 1-11. Par l'intermédiaire d'un train d'engre nages non représenté, l'arbre 115 entraîne aussi dans le même sens que l'arbre 141. un ti rbre <B>118</B> sur lequel est fixée une paire de rouleaux 119. Un arbre 120 portant deux rouleaux 121 est pivoté dans un cadre 1.22 articulé lui-même sur le support 116 en 123. Deux organes d'accrochage 124 sont fixés au cadre 122. Deux ressorts 140 les relient cha cun à un point du support 116.
Ainsi, lorsqu'un arbre à tremper 103 est engagé dans le corps de chauffe 67, les rou leaux 121, sous l'effet des ressorts 140, le maintiennent appliqué contre les paires de rouleaux 117 et 119. Comme ceux-ci sont en traînés en rotation par la crémaillère et les différents organes de transmission décrits ci- dessus, l'arbre à tremper est lui-même en traîné en rotation, ce qui permet d'obtenir une trempe régulière sur toute la périphérie d'une certaine longueur de l'arbre 103.
L'arbre 103 une fois trempé est poussé hors des rouleaux 117, 119 et 121 dans une cornière basculante 138. Un dispositif 125 est prévu, commandé lui aussi par une butée 139 solidaire des longerons 33, dont l'action est de faire tomber dans un réceptacle et dans une position déterminée chaque pièce trempée sortant du corps de chauffe 67, en faisant basculer la cornière 138.
Un commutateur 127 (voir fig. 2 et 6) commandé par le mouvement de translation des pistons 1 et 25, enclenche le courant de chauffage au moment où la pièce à tremper est dans la position requise par rapport au corps de chauffe 67.
Ce commutateur est commandé par une réglette 128 dont le bord fait office de came. Cette réglette 128 est solidaire d'un des lon gerons 33 et le commutateur 127 est muni d'un doigt tâteur suivant le bord de ladite réglette 128.
Un dispositif non représenté est prévis pour ne permettre l'enclenchement du com mutateur 127 que lors des courses d'avance du piston 1.
Un interrupteur de sécurité 129 est bran- ; clié en série avec le commutateur 127.
Cet interrupteur de sécurité 129 (fig. 1 et 6) a pour mission d'empêcher que le courant de chauffage ne soit enclenché si aucune pièce n'a été introduite dans le corps de chauffe , 67. Il. comprend un levier 130 qui, lorsqu'une pièce à tremper est poussée par l'extrémité 73 de la tige 70, est soulevé par la pièce et actionne un doigt 131 poussant, par l'intermé diaire d'un ressort 132, un piston 133 fermant , le circuit en poussant l'un contre l'autre les deux contacts 134.
Une plaque 135 est en. outre prévue pour maintenir dans la rainure 102 du coulisseau les pièces à tremper pendant que la tige 70 les pousse du côté du corps de chauffe 67.
Cette plaque 135 est maintenue à un ni veau déterminé par un support 136 à position réglable, fixé au bâti de la machine par une vis 137.
Le fonctionnement de la machine repré sentée et décrite ci-dessus est le suivant: Après avoir introduit des pièces à trem per dans la trémie 69, on laisse l'air com primé arriver dans le circuit de distribution représenté schématiquement en fig. 6, en ou vrant une vanne non représentée. Le premier mouvement commandé est celui faisant avan cer le piston 1 vers la gauche, le piston 6 du distributeur 5 étant alors dans la position re présentée à la fig. 1. La vitesse de ce mouve ment de translation est réglée par l'organe en forme de came 37.
Les butées 98 et 85, au moment où elles entrent en contact avec la tige 100 du piston 97 du distributeur 96 et avec la tige 86 du piston du distributeur 84, commandent tout d'abord l'effacement du plateau basculant 74 sous le cylindre 2, puis le retrait du coulisseau 76 sous la trémie 69. Le piston 1 arrive alors à la fin de sa course avant, qui est donc une course improductive, étant donné qu'aucune pièce n'a encore été introduite dans le corps de chauffe 67. La butée 60 fait osciller le levier 61 du distribu teur 5 qui enclenche alors la course de retour du piston 1. Les butées 85 et 98 passent alors en sens inverse sur les distributeurs 96 et 84 sans produire aucun effet sur eux. Seul le passage de la butée 126 provoque le déblo cage des pistons des distributeurs 96 et 84.
De ce fait, le piston du distributeur 96 est débloqué avant celui du distributeur 84. Ainsi, le coulisseau 76 est repoussé en direction du cylindre 2, une pièce à tremper étant alors disposée dans la rainure 102. Le plateau 74 bascule ensuite dans le sens des aiguilles d'une montre (par rapport à la fig. 3).
La pièce à tremper se trouve alors dans le prolongement de la tige 70. Le piston 1 arri vant à la fin de sa course de retour actionne le distributeur 5 qui commande une nouvelle course aller. Lors de ce mouvement, la tige 70 vient pousser la pièce à tremper entre les rouleaux 117, 119 et 121, ceux-ci étant en traînés en rotation par la crémaillère 104. Au moment où la pièce à tremper se trouve dans la position requise par rapport au corps de chauffe 67, la réglette 128 faisant office de came actionne le commutateur 127 qui enclen che le circuit de chauffage. A ce moment, l'in terrupteur 129 est fermé, étant donné que la pièce à tremper se trouvant encore en partie dans la rainure 102 du coulisseau 76 soulève le levier 130 de l'interrupteur 129.
Le mouvement d'avance du piston 1 con tinue jusqu'à ce que toute la pièce à tremper ait passé à travers le corps de chauffe 67 et la douille de refroidissement 68.
A sa sortie des éléments 67 et 68, la pièce s'engage dans la cornière 138.
Pendant la fin du mouvement d'avance du piston 1 a lieu, comme indiqué précédem ment, le mouvement d'effacement du plateau basculant sous le cylindre 2 puis le mouve ment de retrait du coulisseau 76 sous la tré mie 69 pour la prise d'une nouvelle pièce à tremper. Le piston 1 étant arrivé en fin de course, inverse la position du distributeur 5 qui commande alors le mouvement de retour] du piston 1.
Au début de ce mouvement, la butée 126 provoque le déclenchement du piston du dis tributeur 96, ce qui fait avancer le coulisseau 76, portant une nouvelle pièce à tremper, sous le cylindre 2. Ensuite, la butée 139 provoque le basculement de la cornière 138, ce qui fait tomber la pièce trempée dans un réceptacle non représenté.
Le piston du distributeur 84 est ensuite déclenché par la butée 126 et ainsi le plateau basculant 74 amène la nouvelle pièce à trem per dans l'axe de la tige 70. Le piston 1 arrive à la fin de sa course de retour et le mouve ment d'avance recommence automatiquement.
Il est bien entendu que des modifications de construction pourraient être apportées à la machine décrite ci-dessus. Ainsi, les moyens de réglage de l'orifice 42 de passage du liquide du canal 38 dans le réservoir 30 et vice versa pourraient être simplifiés et rem placés par un simple gicleur disposé dans le canal 38 et susceptible d'être démonté facile ment en vue de son remplacement éventuel par un autre de calibre différent.
Dans la description qui précède, il a été question plus particulièrement d'une machine automatique pour la trempe de pièces. Cepen dant, il est bien entendu que le dispositif dé crit commandant un mouvement de transla tion relative entre une pièce à travailler et un outil, dans le cas particulier l'outil étant formé par un corps de chauffe et une douille de refroidissement servant à l'amenée et à la répartition du liquide de trempe sur la pièce, peut être appliqué à d'autres machines.
Avec un tel dispositif comprenant un pis- , ton actionné pneumatiquement et contrôlé par un dispositif régulateur hydraulique, on pour rait commander, par exemple, les mouvements relatifs entre une pièce à travailler et une fraise, un mandrin de perqage ou un chariot de tour portant un outil quelconque.
En variante, la machine pourrait compren dre deux pistons commandés pneumatique- ment en parallèle. Ces pistons pourraient être disposés côte à côte et le piston régulateur 25 pourrait être placé au-dessus d'eux ou éven tuellement entre eux.
Dans une autre forme d'exécution, les<B><I>cy-</I></B> lindres 2 et 27 pourraient être disposés côte à côte, les tiges de leurs pistons étant rendues solidaires l'une de l'autre. En variante en core, les deux pistons 1 et 25 pourraient être réunis par une même tige.
Automatic machine. The subject of the invention is an automatic machine, in which at least one relative translational movement between a workpiece and a tool is controlled by the machine itself.
This machine is characterized in that it comprises at least one pneumatically actuated piston, the movement of which is controlled by a hydraulic regulating device.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the automatic machine according to the invention, in this case a machine for quenching parts.
Fig. 1 is an elevational view, in two parts, of said machine.
Fig. 2 is a plan view, also in two parts and with partial sections.
Fig. 3 is a section along III-III of FIG. 2.
Figs. 4 and 5 are sections along IV-IV respectively V-V of the fi, -. 1.
Fig. 6 is a diagram. of the pressurized air distribution circuit.
This machine comprises a piston 1 (fig. 6), provided with sealing gaskets, sliding in a cylinder 2 under the action of a source of compressed air which can act on both sides of the piston 1. Lights 3 and 4 are provided at both ends of the cylinder 2 to allow the entry of the compressed air distributed to the cylinder 2 or its exit therefrom. A sliding piston distributor 5 6 (FIG. 1) is interposed between the compressed air source and the cylinder 2. This piston 6 has two positions.
In the position shown in FIG. 1, the distributor communicates the source of compressed air, connected to the connector 7 with the port 3 by means of conduits connecting the connectors 8, 9, 10 and 11. At each end of the cylinder 2 is provided a control device. regulation by means of which it is possible to regulate the flow of air escaping from cylinder 2.
One of these adjustment devices is placed between the connections 9 and 10 to adjust the flow of air escaping through the port 3. This device is formed of a ball held by a spring on a seat and capable of 'be separated from it by means of a screw whose threaded part is extended by a needle and whose head is knurled and appears at 12 in FIG. 1.
When the piston 6 of the distributor 5 is placed in the right-hand part of its cylinder (looking at fig. 1), the compressed air arriving through the connector 7 is led to the port 4, via ducts. connected by the connectors 13 and 14. Between the port 4 and the connector 14 is arranged the second device for adjusting the air flow, of the same type as that described above. This device is visible in fig. 4. We see in this figure the ball 15 hand held on a seat 16 by a spring 17 bearing itself on a plug 18 screwed into a bore 19 of the body 20. This body 20 forms one of # cylinder bottom 2.
The bore 19 is extended by a bore 21 of smaller diameter, passing through the body 20 in its entire height. In its upper part, this bore 21 is threaded and a screw 22 with a knurled head 23 is screwed into it. The threaded part of the screw 22 is extended by a needle 24 of sufficient length so that it is possible by tightening the screw 22 to lift the ball 15 from its seat 16.
The compressed air therefore arrives through a duct to the connector 14 and from there to the bore 21 passing through another bore in the body 20 which is perpendicular to it. The pressurized air then lifts the ball 16 against the action of the spring 17 and passes into the bore 19 and then, through the port 4, inside the cylinder 2.
During the return movement of the piston 1., while the distributor controls the supply of compressed air to the port 3, the air expelled by the piston 1 in the opposite part of the cylinder escapes through the port 4, the bore 19 and the bore 21. It is therefore possible, by operating the knurled screw 23, to adjust the flow rate of the air escaping from the cylinder 2 by moving the ball 15 apart more or less by its seat 16.
A hydraulic regulating device is provided to control the movements of the udder 1 in its cylinder 2.
This regulating device comprises a piston 25 (fig. 6) provided with sealing rings 26 (fig. 2) and capable of sliding in a cylinder 27, the two ends of which have ports 28, 28 'and 29 of entry and outlet, allowing a regulating liquid to arrive from a reservoir 30 and to be discharged there. Means are provided making it possible to adjust the passage section of said lights 28 and 28 '(see FIG. 5).
The two pistons 1 and 25 are mechanically integral with one another. Indeed, their rods 31 respectively 32 are connected by side members 33 (FIG. 6) arranged on either side of the cylinders 2 and 27. These side members 33 are secured to each other by two between rods 35 to each of which is fixed one of the rods 31 and 32. As can be seen in FIG. 2, the piston 25 is connected to its rod 32 by a ball joint device.
The light adjusting means 28 comprise a shutter member, in this case a ball 36 controlled automatically during the translation movements of the pistons 1 and 25 by a member 37 forming a cam (FIG. 1). This member 37 is fixed to one of the side members 33 and is therefore integral in translation of the pistons 1 and '225. The slots 28 and 28 'communicate with the tank 30 by channels drilled in the body 20. In the channel 38 connecting the slot 28' to the tank 30 is disposed a piston 39 integral in axial displacement with a screw 40 screwed into a threaded bore 41 of the body 20.
This screw 40 and this piston 39 make it possible to close more or less an orifice 42 for passage of the channel 38 in the reservoir 30. Another channel 43 parallel to the channel 38 is provided in the body 20. A shoulder provided in this water. na.l 43 forms the seat 44 of the ball 36 held hand held against it by a spring. 45 resting at its other end on a plug 46 provided with a guide rod for the spring 45. The ball 36 is capable of being lifted from its seat 44 by a rod 47 integral with a piston 48 sliding in a hazard 49 of the body 20. A spring 50 is provided to return the piston 48 to the upper part of the bore 49 and a sealing gasket 51 prevents any leakage of liquid to the outside.
This piston 48 has a rod 52, on which rests one end of a lever 53 pivoted at 54 on the body 20. A feeler finger 55 is capable of sliding axially in a part 56 acting as a guide and. which is fixed by screws 57 on the body 20. The upper end of the feeler finger 55 acts on the lever 53 while its lower end follows, during the translational movements of the pistons 1 and 25, the edge of the gold gane 37 acting as a cam.
Thus, when the feeler finger 55 is lifted by the edge of the member 37, the piston 48 descends in the bore 49 and the rod 47 lifts the ball 36 from its seat 44, which thus allows a certain flow of liquid between the light 28 and the orifice 58 opening into the reservoir 30.
Thus, each time the feeler finger is lifted by the edge of the member 37, the exchange of liquid between the space 59 of the cylinder 27 and the reservoir will take place more rapidly, given that the two channels 38 and 43 will allow the so-called liquid passage. Therefore, the translational movement of the pistons 1 and 25 will be faster when the finger. sensor 55 will be lifted and the ball 36 will be moved away from its seat 44, only when the channel 43 is closed by the ball 36.
So that the reciprocating movement of the pistons 1 and 25 is controlled automatically, one of the side members 33 is provided with adjustable stops 60 (fig. 1) which act at the end of the stroke in an out direction in the another of the pis tons 1 and 25 on one end of a lever 61 pivoted at 62 on the frame of the machine and the other end of which controls the piston 6 of the distributor 5 by means of a link 63.
A piston device 64 sliding under and against the action of a spring 65 in a cylinder is articulated, on the one hand, to the frame of the machine and, on the other hand, to one of the ends of the lever 61 to keep it in each of its two extreme positions after it has been actuated by one of the stops 60.
The rod 63 has a buttonhole 66 thus allowing the lever 61 to be moved by a certain angle before the piston 6 of the distributor 5 begins its sliding movement causing the reversal of the direction of translation of the pistons 1 and 25.
The machine described here with reference to the drawing is intended in particular for hardening workpieces.
It comprises (see fig. 1) a heating body by induced currents at high frequency 67 in the form of a coil, through which the parts to be quenched are intended to be passed. On leaving the wire heating body, the parts are cooled by a cooling fluid passing through a socket 68 placed near the heating body 67. This socket 68 is used for the supply and the. distribution of a quench fluid, for example a. liquid, on each part to be soaked. , A mechanism is provided to bring the parts to be soaked automatically from a hopper 69 (fig. 3) to a point on the machine located near the heating body 67.
From this point, an element integral in translation with the pistons 1 and 25, in this case the rod 70, controls the advance of each part to be quenched through the heating body 67. This rod 70 is connected by a fork 71 (fig. 1) to one of the spacers 35. A device is provided so that from a determined force the control connection is broken between said fork 71 and the rod 70. This device comprises a ball held by a spring in a groove of the rod. From a determined force, the spring lets the ball come out of the groove, which disconnects the rod 70 from the fork 71. This rod 70 slides axially in bushings 72 integral with the frame. of the machine.
The end of the rod 70 intended to come into contact with the parts to be quenched has a funnel-shaped part 73, ensuring better stability of the parts with respect to the rod 70.
The mechanism for feeding the parts to trem per comprises a tilting plate 74 pivo as well as 75 on the frame of the machine (see fig. 3).
This plate carries a slide 76 provided with guide means for the parts to be trem per, in this case a slide 77. An udder 78 sliding in a cylinder 79 is provided to cause the tilting movement of the plate 74. The rod 80 of piston 78 is articulated to the frame of the machine by means of a rod 81. Tubes 82 (fig. 6) allow the source of compressed air to act on both sides of piston 78 which are provided with sealing gaskets 83. Means for adjusting the air outlet of the cylinder 79 are provided at the ends of the latter.
They are of the same type as those used for regulating the flow of air at its outlet from cylinder 2, i.e. they also include a knurled screw 23 acting on a ball. 15 for closing the air outlet channel of the cylinder 79.
A distributor 84 (fig. 6) controls the arrival of air in the lower part or the upper part of the cylinder 79. This distributor is of the same type as the distributor 5. Its piston is controlled by a pivoting stop 85 , with an inclined plane (see fig. 1) integral with one of the side members 33 and acting on the rod 86 to push it down against the action of a spring, during the movement from right to left of the stop 85 A locking device 87, comprising a hook pivoted on the body of the dispenser and hand held applied by a spring against the rod 86, then locks the piston in its lower position. The return movement of the stopper 85 from left to right has no effect on the rod 86.
A stop 126 pivoting in the opposite direction of the stop 85 and mounted like it on one of the side members 33 causes the cage release of the piston rod by causing the hook of the device 87 to tilt against the action of its spring, which leaves reassemble it under the action of the spring; the nuts 88 then serve as a stop for the upward movement of the piston.
In the high position, the distributor piston 84 communicates the source of compressed air with the space 89 of the cylinder 79 by means of one of the pipes 82 and the connectors 90 and 91 (see fig. 1 and 3. ). In the low position of the piston, the source of compressed air communicates with the lower part of the cylinder 79 by means of another tube 82 and of the connectors 92 and 93.
A piston of the same type as the piston 78 slides in a cylinder 94 integral with the cylinder 79 of the tilting plate 74 (see, FIG. 3). This piston controls, by means of its rod 95, the back and forth movements of the slide 76 on the plate 74. Adjustment means similar to those used for adjusting the output flow rate of the air from the cylinder 79 are also provided to adjust the air outlet flow rate at both ends of cylinder 94.
A distributor 96 (fig. 1 and 6) of the same type as the distributor 84 is provided to control the sending of compressed air to one or the other of the ends of the cylinder 94. The piston 97 of this distributor 96 is controlled by a pivoting stop 98 integral with one of the side members 33. The spring: 99 tends to push the piston 97 upwards again. The passage, during the forward movement, of the stop 98 on its rod 100 causes it to be pressed. downwards against the action of the spring 99 and the locking device <B> 101, </B> of the same type as the device 87, maintains the piston 97 in its lower position. The return movement of the stop 126 from left to right causes the device 101 to be released by tilting its hook, which allows the piston 97 to rise.
In its lower position, the piston 97 controls the retraction movement of the slide under the hopper 69 and in its upper position the movement for bringing a part to be quenched near the heating body 67 (see diagram in fig. 6). ).
The slide 77 is adapted to the shape of the parts to be quenched. In the particular case, this slideway has a groove 102, in which said parts are able to slide, in this case shafts 103, the ends of which and possibly. other parts are to be soaked.
A mechanism is provided to cause the shafts to rotate. soak during the translational movement of these through the heating body 67.
This mechanism comprises a rack 104 (fig. 1 and 3) integral with one of the side members 33, driving in rotation, during the translational movements of the pistons 1 and 25, a pinion 105.
This pinion 105 drives a shaft 106 by means of a drive device 107 in a single direction of rotation. This positive device is of the wolf-tooth type, hand held in engagement by a spring (see fig. 3).
The shaft 106 carries a bevel wheel 108 (Fig. 1) meshing. with a second conical wheel 109 driving a shaft 110 pivoted in bearings 111 of a support 112. This shaft 110 is coupled by means of a device of the cardan type 113 to a transmission shaft 114 also driving by a positive device of the cardan type, a shaft 115 pivoted in a support 116.
This shaft 115 drives, by means of gears, a pair of rollers 117 (FIG. 3) arranged on either side of the heating body 67 on a shaft 1-11. By means of a gear train not shown, the shaft 115 also drives in the same direction as the shaft 141. a ti rbre <B> 118 </B> on which is fixed a pair of rollers. 119. A shaft 120 carrying two rollers 121 is pivoted in a frame 1.22 itself articulated on the support 116 at 123. Two hooking members 124 are fixed to the frame 122. Two springs 140 connect them each to a point of the support 116.
Thus, when a shaft to be quenched 103 is engaged in the heating body 67, the rollers 121, under the effect of the springs 140, keep it pressed against the pairs of rollers 117 and 119. As these are dragged in rotation by the rack and the various transmission members described above, the shaft to be quenched is itself dragged in rotation, which makes it possible to obtain regular quenching over the entire periphery of a certain length of l 'tree 103.
The shaft 103, once hardened, is pushed out of the rollers 117, 119 and 121 in a tilting angle bar 138. A device 125 is provided, also controlled by a stop 139 integral with the side members 33, the action of which is to drop into a receptacle and in a determined position each hardened part exiting the heating body 67, by tilting the angle iron 138.
A switch 127 (see fig. 2 and 6) controlled by the translational movement of the pistons 1 and 25, engages the heating current when the part to be quenched is in the required position with respect to the heating body 67.
This switch is controlled by a strip 128 whose edge acts as a cam. This strip 128 is integral with one of the long gerons 33 and the switch 127 is provided with a feeling finger along the edge of said strip 128.
A device, not shown, is provided so that the switch 127 can only be engaged during the advance strokes of piston 1.
A safety switch 129 is turned on; keyed in series with switch 127.
The purpose of this safety switch 129 (fig. 1 and 6) is to prevent the heating current from being activated if no part has been inserted into the heating body, 67. Il. comprises a lever 130 which, when a part to be quenched is pushed by the end 73 of the rod 70, is lifted by the part and actuates a finger 131 pushing, by means of a spring 132, a piston 133 closing, the circuit by pushing the two contacts 134 one against the other.
A 135 plate is in. further provided to maintain in the groove 102 of the slide the parts to be soaked while the rod 70 pushes them from the side of the heating body 67.
This plate 135 is maintained at a determined level by a support 136 with an adjustable position, fixed to the frame of the machine by a screw 137.
The operation of the machine shown and described above is as follows: After having introduced trem per parts into the hopper 69, the compressed air is allowed to arrive in the distribution circuit shown schematically in FIG. 6, by or vrant a valve not shown. The first movement ordered is that which advances the piston 1 to the left, the piston 6 of the distributor 5 then being in the position shown in FIG. 1. The speed of this translational movement is regulated by the cam-shaped member 37.
The stops 98 and 85, when they come into contact with the rod 100 of the piston 97 of the distributor 96 and with the rod 86 of the piston of the distributor 84, first of all control the removal of the tilting plate 74 under the cylinder 2 , then the withdrawal of the slide 76 under the hopper 69. The piston 1 then arrives at the end of its forward stroke, which is therefore an unproductive stroke, given that no part has yet been introduced into the heating body 67 The stop 60 oscillates the lever 61 of the distributor 5 which then engages the return stroke of the piston 1. The stops 85 and 98 then pass in the opposite direction over the distributors 96 and 84 without producing any effect on them. Only the passage of the stop 126 causes the cage release of the pistons of distributors 96 and 84.
As a result, the piston of distributor 96 is released before that of distributor 84. Thus, slide 76 is pushed back towards cylinder 2, a part to be quenched then being placed in groove 102. Plate 74 then swings in the direction. clockwise (compared to fig. 3).
The part to be quenched is then in the extension of the rod 70. The piston 1 arriving at the end of its return stroke actuates the distributor 5 which controls a new forward stroke. During this movement, the rod 70 pushes the part to be quenched between the rollers 117, 119 and 121, the latter being dragged in rotation by the rack 104. When the part to be quenched is in the position required by With respect to the heating body 67, the strip 128 acting as a cam actuates the switch 127 which engages the heating circuit. At this moment, the switch 129 is closed, since the part to be quenched still partially in the groove 102 of the slide 76 raises the lever 130 of the switch 129.
The forward movement of piston 1 continues until the entire part to be quenched has passed through the heating body 67 and the cooling sleeve 68.
On leaving the elements 67 and 68, the part engages in the angle iron 138.
During the end of the advance movement of the piston 1 takes place, as indicated above, the movement to erase the tilting plate under the cylinder 2 then the retraction movement of the slide 76 under the hopper 69 for the taking of a new part to soak. The piston 1 having reached the end of the stroke, reverses the position of the distributor 5 which then controls the return movement] of the piston 1.
At the start of this movement, the stop 126 causes the triggering of the piston of the distributor 96, which causes the slide 76 to advance, carrying a new part to be quenched, under the cylinder 2. Then, the stop 139 causes the tilting of the angle bar. 138, which causes the soaked part to fall into a receptacle, not shown.
The distributor piston 84 is then triggered by the stop 126 and thus the tilting plate 74 brings the new trem per part in the axis of the rod 70. The piston 1 reaches the end of its return stroke and the movement. advance starts again automatically.
Of course, constructional changes could be made to the machine described above. Thus, the means for adjusting the orifice 42 for passing the liquid from the channel 38 into the reservoir 30 and vice versa could be simplified and replaced by a simple nozzle arranged in the channel 38 and capable of being easily dismantled in view. of its possible replacement by another of a different caliber.
In the foregoing description, reference has been made more particularly to an automatic machine for the hardening of parts. However, it is understood that the device describes controlling a relative translational movement between a workpiece and a tool, in the particular case the tool being formed by a heating body and a cooling sleeve used for the 'supply and distribution of the quench liquid on the workpiece, can be applied to other machines.
With such a device comprising a piston, pneumatically actuated and controlled by a hydraulic regulating device, it is possible to control, for example, the relative movements between a workpiece and a milling cutter, a drill chuck or a lathe carriage carrying. any tool.
Alternatively, the machine could include two pistons pneumatically controlled in parallel. These pistons could be arranged side by side and the regulator piston 25 could be placed above them or possibly between them.
In another embodiment, the <B> <I> cy- </I> </B> linders 2 and 27 could be arranged side by side, the rods of their pistons being made integral with one of the other. In a core variant, the two pistons 1 and 25 could be united by the same rod.